河岸带湿地植被对氮循环的影响：以清塘河入丹江口水库口湿地生态系统为例

丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地，其生态环境状况和水质安全不仅关系到库区的社会经济和环境保护的协调发展，也决定着调水工程的成败。植被在湿地生态系统氮循环过程和水质氮素净化等生态学过程中所发挥着关键性作用。本研究选择了清塘河入丹江口水库口湿地生态系统作为基本研究对象,运用稳定同位素、土壤分馏和野外和室内培养等方法，研究不同湿地植被对生态系统氮循环的影响。通过比较研究库区不同湿地土壤和植物氮含量和碳同位素的变化，阐明不同植被对土壤氮的吸收和固定能力以及对土壤可利用有机质的影响和贡献；通过比较研究库区不同湿地土壤氮矿化，硝化和反硝化作用过程，阐明不同植被对土壤氮转化能力；通过比较分析库区不同植被湿地土壤氮主要循环过程与土壤可利用有机质含量和微生物数量的耦合关系，进一步揭示不同植被对氮循环过程的影响机制。本项目的研究结果探讨了大型水利工程与生态系统和氮循环的关系这一前沿性的科学问题。

丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地，其生态环境状况和水质安全不仅关系到库区的社会经济和环境保护的协调发展，也决定着调水工程的成败。植被在湿地生态系统氮循环过程和水质氮素净化等生态学过程中发挥着关键性作用。在清塘河入丹江口水库口选择了农田、灌丛和森林生态系统为基本研究对象,运用稳定同位素、土壤分馏和野外和室内培养等方法，研究土地利用变化对生态系统氮循环的影响。研究内容主要包括：1）不同植被对土壤有机质的影响和贡献；2）不同生态系统土壤氮矿化，硝化和反硝化作用过程；3)土壤氮主要循环过程与土壤碳的耦合关系。研究结果表明，由于大量低质量（高C:N比）植物凋落物的输入，森林和灌丛的植被恢复增加了土壤有机碳，但减少了土壤的总氮含量，进而导致更高的土壤C:N比和土壤惰性有机碳的指数。改变土壤C:N比以及土壤有机碳组分还进一步影响土壤氮循环。森林恢复显著降低土壤氮的净矿化和硝化速率，以及无机氮含量。相关分析表明，土壤氮矿化和硝化与土壤有机碳和土壤碳氮比呈负相关关系。该研究不仅揭示了丹江口库区土壤碳氮动态对于森林恢复的响应，同时还阐述了森林恢复过程中土壤碳氮耦合的机制，为当地政府的植被恢复和库区水环境治理工作提供了可靠的科学依据和借鉴。