摘要
本研究的实验对象为福建省漳州市浮宫镇草埔头村和海门岛高位水产养殖池塘附近的九龙江口秋茄(Kandelia obovata)红树林。在实验区域设置了8个实验样地，其中四个样地来自草埔头村，分别为未受排污影响(0DK)、受虾池养殖排污影响1年(1DK)、受虾池养殖排污影响11年(11DK)及受虾池养殖排污17年(17DK)的秋茄红树林样地，另外四个样地取自海门岛，分别为养蛏型(RC)区域受排污影响的秋茄红树林(RC-D)、RC-D附近未受排污影响的秋茄红树林(RC-CK);鱼蟹混养型(F&C)区域受排污影响的秋茄红树林(F&C-D)、F&C-D附近未受排污影响的秋茄红树林(F&C-CK)。通过每组样地排污区与对照区的比较，揭示高位水产养殖清塘废水直排对红树林生态系统生态过程产生的影响，可为预测红树林生态系统过程的变化提供数据支撑，为保护和管理红树林提供科学指导。主要研究结果与结论如下: (1)在草埔头实验区域，受不同排污时间影响的秋茄底质总有机碳(Total organic carbon，TOC)含量随排污时间的增加呈现先增加后降低的趋势，从低到高排列为17DK＜0DK＜ 1DK＜ 11DK;在养殖类型上，鱼蟹混养排污显著增加了秋茄底质TOC含量，而蛏池养殖排污显著降低了秋茄底质TOC含量。对这八个样地底质TOC含量的垂直分布研究发现，所有样地在深度上表现出随深度增加TOC含量逐渐降低的趋势。受虾池养殖排污影响的秋茄林底质有机碳储量(以90 cm深度计)均显著增加，具体表现为0DK＜1DK＜ 17DK＜11DK。海门岛两种养殖类型的排污均显著降低了秋茄红树林底质有机碳储量(以90 cm计)。草埔头0DK的总氮(Total nitrogen，TN)含量平均值为1.29 mg·g-1，显著低于各排污区(1DK、11DK、17DK分别为1.92、1.83、1.85 mg·g-1)。在深度上，表层土层(0-10 cm)处的TN含量显著高于40-50 cm、50-60 cm、80-90 cm深度。同样地，对海门岛两种养殖类型排污影响下的秋茄红树林底质TN含量分析也得出相同的规律，即排污区的TN含量显著高于对照区，同时可以发现，鱼蟹混养型的增加效应强于蛏池养殖。各排污区底质碳氮比(C/N)值均显著低于对照区，草埔头样地总体范围为7.18-11.98，海门岛样地总体范围为6.07-8.22 。 (2)对排污区上层(0-10 em深度)δ13C和δ15N数据进行SIMMR数据分析，结果显示，在草埔头实验区域，虾池污泥与沉积物δ13C和δ15N的值最贴近，贡献率最大。具体来说，在0DK区，秋茄叶片的贡献率最高，达到56.4％。受虾池清塘排污的影响，各排污区的沉积物有机碳来源均有所改变，其中虾池污泥的贡献率最大，1DK、11DK和17DK区的虾池污泥贡献率呈现逐渐增加的趋势，贡献率分别为46.6％、53.7％和56.6％。各排污区沉积物有机碳的第二大来源均为秋茄叶片，互花米草与秋茄根系的贡献率相当，贡献最小的为潮水。从排污时间上看，随着排污时间的加长，秋茄根系和潮水的贡献率逐渐升高。对鱼蟹混养型排污区和对照区沉积物有机碳来源进行SIMMR混合模型分析，结果显示，在对照区，秋茄叶片贡献率最大，达到49.8％，其次是互花米草。在排污区，秋茄叶片的贡献率有所下降，且略低于鱼蟹混合养殖污泥，受养殖清塘排污的影响，秋茄根系、互花米草以及潮水的贡献率均降低。对养蛏型排污区和对照区沉积物有机碳来源进行SIMMR混合模型分析发现，对照区贡献率从低到高排列为潮水＜秋茄根系＜互花米草＜秋茄叶片，在排污区，各来源的贡献率均较对照区有所下降，表现为潮水＜秋茄根系＜互花米草＜蛏池养殖污泥＜秋茄叶片。 (3)在草埔头实验区域，氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)通量，氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)含量在样地和月份上均具显著差异;在海门岛实验区域，除NO3--N含量在样地间无显著差异外，其余指标均在样地与月份间具有显著差异。从样地上来说，在草埔头实验区，CO2通量在11DK和17DK显著高于对照区;各样地N2O通量平均值大小顺序为0DK＜ 11DK＜1DK＜ 17DK，排污17年样地的N2O通量值显著高于排污1年和排污11年的样地;随排污时间的增加，秋茄红树林底质-土壤CH4通量的值呈现逐渐升高的趋势，即0DK＜ 1DK＜ 11DK＜ 17DK。样地间比较发现，受养殖清塘废水的影响，1DK，11DK和17DK的NH4+-N和NO3--N含量均显著高于0DK，二者含量均为0DK＜ 11DK＜ 1DK＜ 17DK;在海门岛实验区，两种养殖类型的排污区N2O、CH4、CO2通量也都分别显著高于对照区。F&C-D和RC-D的NH4+-N含量均分别显著高于F&C-CK和RC-CK。但NO3--N含量未受两种养殖类型排污的显著影响。通量指标及营养盐指标在月份上无统一规律可循。对各样地的温室气体CO2当量通量及其总和进行分析可知，CO2通量是总CO2当量通量中的主要贡献者，在草埔头实验区域N2O贡献率次之，而在海门岛实验区域表现为CH4贡献次之，表明不同地理位置或者不同养殖类型的排污可能会对各温室气体的排放产生不同的影响。此外，在草埔头试验区，随着排污时间的增加，各温室气体对总CO2当量通量的贡献率均有变化，表现为CH4和N2O的贡献增加，CO2的贡献减小，而在海门岛试验区受排污的影响，各温室气体通量同步升高，因此贡献率无明显变化。 以上结果表明，受不同排污时间及不同养殖类型排污影响的秋茄红树林底质有机碳含量、储量、来源以及温室气体通量均有所改变，对红树林有机碳过程造成了一定的影响，需引起关注。
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