文档介绍：三江平原小叶章湿地系统硫的输入及输出动态
李新华1,刘景双2*,朱振林1
1. 山东省农科院可持续发展研究所,山东济南 250100;2. 中国科学院东北地理与农业生态研究所,吉林长春 130012
摘要:以三江平原小叶章(Calamagrostis angutifolia)湿地系统为研究对象,应用野外原位观测法研究了小叶章湿地系统硫的大气沉降输入及其输出规律。结果表明大气湿沉降中硫的月均含量变化明显,其原因主要与人类活动、降水强度及频次有关;硫沉降量具有明显的月变化特征,经估算三江平原小叶章湿地硫的年沉降总量(以S计)为113 mg·m-2·a·-1。小叶章湿地H2S、COS的排放通量均具有明显的季节和日变化规律。H2S和COS的平均释放通量(以S计) μg·m-2·h-1和- μg·m-2·h-1;小叶章湿地系统在生长季向大气排放H2S的量(以S计) mg·m-2,从大气吸收COS的量(以S计) mg·m-2。小叶章湿地系统硫的输入量远高于硫输出量, mg·m-2·a-1,这表明硫在小叶章湿地系统中处于累积状态,湿地存在潜在的酸化趋势。
关键词:硫;输入;输出;小叶章湿地系统;三江平原;动态
中图分类号:X142 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)05-1743-05
大气沉降是各类生态系统获得硫素的重要途径之一。大气中的含硫化合物主要是气态SO2和硫酸盐粒子(SO42-),通过湿沉降和干沉降进入生态系统[1],其通量对土壤-植物生态系统硫的循环有重要影响[2],关系到土壤硫平衡和植物硫营养,甚至也关系到土壤质量的维持和发展[3],适量的大气硫沉降能满足植物健康生长的硫营养需求,而过量硫沉降将导致土壤酸化,甚至植物死亡。湿地在接受大气硫沉降的同时,也向大气排放含硫气体,湿地释放的含硫气体主要有硫化氢(H2S)、羰基硫(COS)、二甲基硫(DMS)、二硫化碳(CS2)、硫醇(MeSH)和二甲基二硫(DMDS)等[4-7],但研究表明H2S是淡水湿地释放到大气中的主要气态硫化物[8]。目前国外学者已经在湿地系统硫的沉降及含硫气体排放方面开展了大量研究[5-14],而国内对湿地系统硫的输入及其输出方面的研究尚不多见。三江平原是中国湿地面积最大、类型最齐全的地区之一,而小叶章(Calamagrostis angutifolia)湿地又是该区主要的湿地类型(%),本文以小叶章湿地系统作为研究对象,开展野外原位观测,探讨小叶章湿地硫的输入及输出规律,以期进一步为研究湿地硫循环、湿地的合理利用、开发与保护提供基础依据。
1 研究区域与研究方法
研究区域
本项研究于2005年5月—2006年4月在中原沼泽湿地生态试验站湿地气象观测站进行。试验站位于三江平原腹地、黑龙江省建三江农垦管局洪河农场场部附近(47°35′ N,133°31′ E),面积约100 hm2,地势由南向北倾斜,是别拉洪河与浓江河的河间地带。该地属寒温带大陆性季风气候,冬季严寒漫长,夏季温暖湿润, ℃,≥10 ℃的年有效积温为2300 ℃左右,年降水量为600 mm左右,年内降水分配不均,60%以上集中在6−9月。试验场的地貌类型为三江平原