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第1章 湿地氮循环及其研究进展1

1.1 湿地氮循环及生态意义1

1.2 湿地氮循环研究进展2

1.2.1 湿地氮生物地球化学循环模式2

1.2.2 湿地氮循环国内外研究进展3

1.3 湿地氮循环研究存在问题与亟须加强领域32

1.3.1 湿地氮循环研究中存在的问题32

1.3.2 湿地氮循环研究亟须加强的领域33

第2章 研究区域概况与研究方案34

2.1 三江平原自然环境与研究区概况34

2.1.1 三江平原自然环境概况34

2.1.2 研究地点自然环境概况38

2.2 三江平原湿地氮循环研究内容40

2.2.1 研究对象的确定40

2.2.2 研究内容的设置41

2.3 三江平原湿地氮循环研究方法42

2.3.1 湿地土壤氮时空分布特征研究方法42

2.3.2 湿地土壤无机氮水平与垂直运移研究方法45

2.3.3 湿地土壤氮化学转化过程研究方法47

2.3.4 湿地植物生物量与空间分形特征研究方法50

2.3.5 湿地植物氮累积与残体分解释放研究方法52

2.3.6 湿地大气-土壤（水）界面氮交换过程研究方法54

2.3.7 湿地系统氮循环及人类活动影响研究方法57

2.3.8 数据处理与统计分析方法60

第3章 湿地土壤氮空间分布与季节变化特征61

3.1 河滨湿地土壤氮的空间分布格局61

3.1.1 不同流域河滨湿地土壤氮的空间分布格局61

3.1.2 不同流域河滨湿地土壤的氮储量63

3.2 环型洼地湿地土壤氮的水平分布格局64

3.2.1 湿地土壤氮的空间变异性64

3.2.2 湿地土壤氮的空间结构性65

3.3 环型洼地湿地土壤氮的垂直分布格局76

3.3.1 湿地土壤剖面特征76

3.3.2 湿地土壤氮的垂直分布特征77

3.3.3 湿地土壤氮的垂直变异性80

3.3.4 环型洼地湿地土壤氮储量81

3.4 环型洼地湿地土壤氮的季节动态特征83

3.4.1 硝态氮含量83

3.4.2 铵态氮含量84

3.4.3 碱解氮含量85

3.4.4 有机氮含量86

3.4.5 全氮含量88

第4章 湿地土壤氮物理运移与化学转化过程89

4.1 湿地土壤无机氮的水平运移规律90

4.1.1 硝态氮水平运移规律90

4.1.2 铵态氮水平运移规律94

4.2 湿地土壤无机氮的垂直运移规律99

4.2.1 硝态氮的垂直运移99

4.2.2 铵态氮的垂直运移101

4.2.3 浓度对硝态氮和铵态氮垂直运移的影响103

4.3 湿地土壤氮的净矿化与硝化作用105

4.3.1 湿地土壤氮净矿化／硝化速率动态105

4.3.2 土壤无机氮库、矿化／硝化速率与主要环境因子的关系106

4.3.3 湿地土壤年净矿化／硝化量以及供应与维持无机氮能力的对比108

4.4 湿地土壤氮的反硝化作用110

4.4.1 湿地土壤的反硝化活性110

4.4.2 湿地土壤的反硝化能力112

4.4.3 湿地土壤的反硝化速率113

第5章 湿地植物氮累积与残体分解释放过程116

5.1 植物生物量动态与空间分形特征117

5.1.1 植物生物量季节动态117

5.1.2 生物量空间分形特征128

5.2 植物氮累积与分配季节动态特征134

5.2.1 植物氮含量季节变化134

5.2.2 枯落物氮含量季节变化137

5.2.3 植物氮累积量季节变化137

5.2.4 植物氮累积速率季节变化139

5.2.5 植物氮分配比季节变化141

5.2.6 湿地养分限制状况143

5.3 枯落物及根分解过程氮动态特征143

5.3.1 湿地环境因子变化特征143

5.3.2 枯落物及根系失重率动态147

5.3.3 枯落物及根系分解速率149

5.3.4 环境因子对相对分解速率的影响150

5.3.5 枯落物及根系分解氮动态154

5.3.6 枯落物氮的现存量162

第6章 湿地大气-土壤（水）界面氮交换过程163

6.1 湿地NH3挥发特征及影响因素164

6.1.1 生长季湿地土壤的NH3挥发特征164

6.1.2 NH3挥发过程的主要影响因素164

6.2 湿地N2O通量特征及影响因素169

6.2.1 生长季湿地N2O通量特征及影响因素169

6.2.2 非生长季湿地N2O通量特征及影响因素172

6.2.3 生长季与非生长季N2O排放量估算174

6.3 湿地土壤硝化-反硝化作用与N2O排放175

6.3.1 土壤N2O排放速率的时间变化175

6.3.2 土壤反硝化速率的时间变化175

6.3.3 环境因子对N2O排放速率和反硝化速率的影响177

6.3.4 N2O排放速率／反硝化速率相关研究的对比179

6.3.5 N2O排放总量与反硝化气态损失量181

6.4 湿地大气湿沉降氮动态及其生态效应182

6.4.1 降水中氮月均浓度的变化182

6.4.2 降水中氮浓度的季节变化186

6.4.3 降水中各形态氮的组成187

6.4.4 降水中各形态氮的分布特征188

6.4.5 降水pH的变化及其与各形态氮的关系189

6.4.6 降水中氮沉降量的时间变化190

6.4.7 氮沉降的生态效应192

第7章 湿地系统氮循环以及人类活动的影响195

7.1 湿地系统氮循环相关参数计算196

7.1.1 湿地系统氮输入量196

7.1.2 湿地系统氮输出量196

7.1.3 湿地植物-土壤系统氮流通量196

7.1.4 湿地植物-土壤系统氮生物循环系数197

7.2 湿地氮循环模式与氮平衡评估198

7.2.1 湿地氮生物循环特征198

7.2.2 植物-土壤系统氮分配200

7.2.3 湿地氮循环模式构建201

7.2.4 湿地氮平衡状况评估201

7.3 外源氮输入对湿地系统的生态影响203

7.3.1 外源氮输入对植物生物量的影响203

7.3.2 外源氮输入对植物氮含量的影响204

7.3.3 植物中外源氮的浓度与分配特征205

7.3.4 植物中外源氮与土壤氮组成特征207

7.3.5 植物对外源氮的利用率209

7.3.6 水中外源氮的动态变化209

7.3.7 土壤中外源氮的剖面分布210

7.3.8 湿地中外源氮的分配与去向210

7.3.9 讨论211

7.4 土地利用方式对土壤氮库的影响214

7.4.1 不同土地利用方式下土壤氮含量及储量变化214

7.4.2 湿地开垦对N2O释放的影响216

第8章 研究结论与研究展望220

8.1 研究结论220

8.1.1 湿地土壤氮空间分布与季节变化特征220

8.1.2 湿地土壤氮物理运移与化学转化过程220

8.1.3 湿地植物氮累积与残体分解释放过程221

8.1.4 湿地大气-土壤（水）界面氮交换过程223

8.1.5 湿地系统氮循环以及人类活动的影响224

8.2 研究不足与展望225

参考文献226