:本發(fā)明涉及一種測定蘆葦枯落物中有機質(zhì)轉(zhuǎn)移至土壤的含量的辦法,屬于濕地生態(tài)系統(tǒng)分類范疇。
背景技術(shù):
:作為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分,濕地雖然只占陸地表面積的很小一部分,為2%-6%,但其碳庫卻占陸地總碳庫的18%-30%。濕地由于其較高的生產(chǎn)力和較低的有機質(zhì)分解速率而成為陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的碳“匯”。雖然濕地可以從大氣中吸收二氧化碳并固定,但同時它也是溫室氣體甲烷的重要來源。濕地土壤的有機碳是氣候變化的敏感指示物,能夠用來指示濕地對氣候變化的響應(yīng)。故濕地在控制陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中扮演著重要的角色,它是研究全球生態(tài)問題的重要組成部分。植物枯落物的積累與分解被認(rèn)為是全球碳平衡的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,來自地上和地下的有機物質(zhì)生產(chǎn)構(gòu)成了濕地系統(tǒng)土壤碳積累的主要來源。死亡后的地標(biāo)枯落物中的有機質(zhì)通過兩種形式轉(zhuǎn)移,一部分經(jīng)由微生物的作用,轉(zhuǎn)化為CO2釋放到大氣環(huán)境中,另外一部分則被固定到土壤中。因此,明確枯落物分解過程中的碳轉(zhuǎn)移量,對深入理解生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程具有重要的理論意義和實踐價值。位于長江下游的濱江濕地是典型的水陸交錯區(qū),所在區(qū)域?qū)倥瘻貛虮眮啛釒н^渡的季風(fēng)氣候。它受季節(jié)影響,不僅有豐水期、平水期和枯水期,更有趕潮河段的水文變化特征。蘆葦是濱江濕地的主要優(yōu)勢種群,也是主要的有機質(zhì)來源。它的生育期在3月至12月,葉子的凋落從夏季一直持續(xù)到冬季。目前人們多采用于蘆葦群落中定點取若干次土樣的方法,來測定枯落物有機質(zhì)的轉(zhuǎn)移量。但是蘆葦群落中通常伴生許多其他種群,而且土壤中含有大量植物根系并隨著季節(jié)而產(chǎn)生變化,故這種原位取土的方法并不能準(zhǔn)確反映蘆葦枯落物的有機碳轉(zhuǎn)移量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
:為了解決現(xiàn)有監(jiān)測枯落物有機質(zhì)轉(zhuǎn)移量存在的不足,判斷蘆葦在整個生育期內(nèi)枯落物有機質(zhì)轉(zhuǎn)移至單位面積土壤的含量,本發(fā)明通過模擬蘆葦枯落物凋落動態(tài)和水文環(huán)境,定期按單位面積中蘆葦植株的葉片凋落量添加于土壤,動態(tài)測定土壤有機質(zhì)含量,從而確定蘆葦在整個生育期內(nèi)枯落物有機質(zhì)轉(zhuǎn)移至單位面積土壤的含量,為進(jìn)一步研究濕地碳循環(huán)提供依據(jù)。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種動態(tài)測定蘆葦枯落物有機質(zhì)轉(zhuǎn)移至土壤含量的方法,按照下述步驟進(jìn)行:(1)模擬長江下游濱江濕地蘆葦群落中的水文變化。選取普通壤土,篩去砂礫和植物根系,曬干混勻后,裝入高度大于30cm的上下直徑一致的容器中;通過稱重法調(diào)節(jié)桶中儲水量,來模擬濱江濕地水文變化的三個時期:豐水期,平水期和枯水期三種時期的濕地土壤情況。(2)蘆葦枯落物生物量的添加量完全依據(jù)自然狀態(tài)下蘆葦植株凋落情況定期添加;標(biāo)定蘆葦群落中長勢均勻健壯,沒有被外界破壞,葉片完整的植株若干棵,定期記錄其葉片的凋落數(shù)量;統(tǒng)計每平方米蘆葦植株的棵數(shù),計算出每平方米的凋落物生物量,容器中土壤表面積和單位面積的比值,將蘆葦枯落物以每平方米為單位,定期將枯落物平鋪于容器表層。(3)分階段動態(tài)測定土壤中有機碳的含量,直至凋落物完全腐解;按預(yù)定時間間隔對上述容器進(jìn)行分層取樣,監(jiān)測土壤中有機質(zhì)含量變化。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果為:1、分階段動態(tài)地了解濱江濕地蘆葦枯落物有機碳轉(zhuǎn)移至土壤的情況。2、根據(jù)單位面積的枯落物生物量,定期添加于土壤,數(shù)據(jù)更加精確,更好地控制變量,也更符合自然實際情況。3、有利于濕地碳循環(huán)的進(jìn)一步研究,給全球碳循環(huán)提供依據(jù)。具體實施方式:下面以一個具體實例來詳細(xì)地說明本發(fā)明。實驗于2014年7月20日在江蘇大學(xué)溫室外空地進(jìn)行。于江蘇大學(xué)郊外挖取普通壤土,篩去砂礫和植物根系,平鋪曬干,充分混勻后裝桶。桶高35cm,直徑為35cm。每桶裝土30kg,共5桶。1、模擬濱江濕地土壤水分狀況通過稱重法調(diào)節(jié)桶中儲水量,分別模擬濱江濕地的豐水期、平水期和枯水期。7-9月桶中儲水量不低于田間持水量的140%,保持水淹狀態(tài);11月儲水量不低于田間持水量的100%;12-次年4月,儲水量不低于70%;4-6月不低于100%。次年7月,重復(fù)該流程。故豐水期添加水量控制在8kg,平水期6.7kg,枯水期4.6kg。2、蘆葦枯落物的添加方法。于濱江濕地蘆葦群落中隨機標(biāo)定10株均勻健壯的個體,7、8、9、10、11、12月每月20日記錄蘆葦葉子的凋落數(shù)量。根據(jù)統(tǒng)計,濱江濕地中蘆葦群落的生物量為41株/m2,一株蘆葦平均葉數(shù)為27片。由桶的表面積與單位面積的比值計算出每桶的蘆葦生物量約為4株。摘取未標(biāo)記蘆葦植株與標(biāo)記植株位置相同部位的未凋落的立枯蘆葦葉,烘干稱重后平鋪于桶的土壤表層。表1為蘆葦枯落物的添加情況。月份7月8月9月10月11月12月葉片總數(shù)量/片161212162036葉片總質(zhì)量/g10.8815.2414.8411.5210.0013.803、土壤有機質(zhì)的測定于2014年8、9、10、11、12月和次年3、6、10月每月20日分別取0-10cm、10-20cm、20-30cm土樣,自然風(fēng)干,磨碎,過100目篩。采用中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ615-2011重鉻酸鉀氧化-分光光度法來測定其中有機碳。表2為桶中有機碳(g/kg)的含量動態(tài)。根據(jù)本發(fā)明所述方法,可以看出蘆葦群落有機碳轉(zhuǎn)移至土壤的量為逐步增加趨勢,有機碳的全部釋放使土壤有機質(zhì)含量由6.78g/kg增加至9.16g/kg。而有機碳的轉(zhuǎn)移量夏季多于冬季,平水期多于淹水期。因此,本發(fā)明通過按蘆葦?shù)蚵鋽?shù)量定期添加生物量、模擬自然狀態(tài)的水文變化,測定蘆葦枯落物不同腐解時期的土壤有機碳的含量變化,確定出蘆葦枯落物的有機碳轉(zhuǎn)移量。以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的實施例,并非企圖據(jù)以對本發(fā)明做任何形式上的限制,因此,凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更,皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)的范疇。