Contribution of Different Processes in Wetland Soil N_2O Production in Different Restoration Phases of the Yellow River Estuary, China

Abstract

采用时空替代法,选择黄河口生态恢复前后未恢复区(R_0)、2007年恢复区(R_(2007))和2002年恢复区(R_(2002))的芦苇湿地为研究对象,分析了生态恢复工程对湿地土壤N_2O产生不同过程与贡献的影响. 结果表明,尽管不同恢复阶段湿地土壤N_2O总产生量差异明显,但总体均表现为N_2O释放. 恢复区湿地土壤的N_2O产生量大于未恢复区. N_2O的产生主要以硝化作用和硝化细菌反硝化作用为主,而反硝化作用对N_2O的产生有较大削弱作用,这与不同恢复阶段湿地土壤理化性质密切相关. 非生物作用对N_2O产生量贡献较大,这与黄河口为高活性铁区,Fe的还原作用关系密切. 尽管黄河口不同恢复阶段湿地土壤N_2O的产生是生物作用与非生物作用共同作用的结果,但由于非生物作用对N_2O产生的影响较大,应受到特别关注. 温度和水分对不同恢复阶段湿地土壤N_2O产生过程的影响不尽一致,这与土壤微生物活性对温度和水分的响应差异有关. 黄河口不同恢复阶段湿地土壤的N_2O总产生量介于(0.37±0.08)~(9.75±7.64)nmol·(kg·h)~(-1),略高于闽江口互花米草湿地的N_2O总产生量,但明显低于富氧森林土壤、草原土壤和闽江口短叶茳芏湿地的N_2O总产生量. 研究发现,黄河口生态恢复工程的长期实施明显促进了N_2O的产生,因而下一步生态恢复工程应统筹考虑景观恢复与温室气体削弱这两方面因素