杭州灣南岸土壤有機碳分布特征及空間異質(zhì)性研究.pdf

1、溫室氣體上升導致全球氣候發(fā)生了巨大變化，而全球變暖則是全球氣候變化最為顯著的表現(xiàn)形式之一。全球氣候變暖及其影響是當前人類面臨的最為嚴峻的環(huán)境問題，而土壤碳庫在全球氣候變化中扮演著關(guān)鍵角色。因此，世界各國各地區(qū)紛紛致力于土壤有機碳的研究，以期改善或解決因全球氣候變化而導致的環(huán)境和生態(tài)等全球性問題。
　　土壤有機碳及其活性組分能夠敏感地反映土壤碳庫的變化。因此，本研究依托國家林業(yè)局杭州灣濕地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究站，以杭州灣南岸典型的自

2、然灘涂濕地及由濕地開發(fā)而來的不同時間序列的農(nóng)田為研究對象，調(diào)查杭州灣自然灘涂濕地以及不同圍墾時期的農(nóng)田，分別采集蘆葦、互花米草、海三棱藨草植被下和光灘的土壤樣品;同時采集不同圍墾時期（10，40，60，120 a以上）的農(nóng)田土壤樣品(0～10，10～20，20～30，30～40，40～50 cm)，分析不同組分之間土壤有機碳(SOC)、水溶性有機碳(DOC)、易氧化碳(ROC)和輕組有機質(zhì)(LFOM)的變化;另外，應用地統(tǒng)計學與地理信息

3、系統(tǒng)相結(jié)合的方法，研究了杭州灣南岸慈溪市域內(nèi)不同土層(0～20，20～40，40～60，60～80，80～100，0～100 cm)的土壤有機碳空間變異特征。研究結(jié)果表明:
　　1)0～50 cm各土層，蘆葦、互花米草、海三棱藨草植被下和光灘的土壤有機碳平均含量分別介于3.87～5.29 g·kg-1，6.15～6.78 g·kg-1，4.33～5.06 g·kg-1和4.2～5.25 g·kg-1之間，互花米草的土壤有機碳含量高

4、于相同土層的其他濕地類型;互花米草的水溶性有機碳和輕組有機質(zhì)平均含量分別處于90.69～104.24mg·kg-1，2.00～2.95 g·kg-1之間，高于相同土層的海三棱藨草、蘆葦和光灘，而光灘的易氧化碳含量(2.06～2.30 g·kg-1)高于相同土層的其他濕地類型;各土層光灘水溶性有機碳分配比例相對較小，而易氧化碳分配比例較大;蘆葦、互花米草和海三棱藨草土壤水溶性有機碳和易氧化碳分配比例在各土層高低變化各異。
　　2)不

5、同圍墾時期農(nóng)田土壤各有機碳活性組分變化規(guī)律總體上跟土壤有機碳相近但亦有不同之處。隨圍墾時間增加，土壤有機碳及其活性組分表現(xiàn)為增加趨勢，但圍墾40 a以上，其含量均趨于相對穩(wěn)定水平;其中0～10 cm土層，土壤有機碳、水溶性有機碳、易氧化碳和輕組有機質(zhì)增幅依次為40.43％，14.23％，25.47％，13.68％;土壤有機碳及其活性組分含量主要分布在0～20 cm土層中，但水溶性有機碳略有差異;水溶性有機碳分配比例隨圍墾年限增加而減小，

6、易氧化碳則相反;土壤有機碳與其活性組分之間均表現(xiàn)為顯著正相關(guān)性，并且各組分與土壤全氮、土壤含水量也顯著正相關(guān)。
　　3)慈溪市域內(nèi)各土層土壤有機碳平均含量變化范圍為3.49～7.95 g·kg-1，變異系數(shù)介于54.51％～67.34％之間，屬中等程度變異;地統(tǒng)計分析得出塊金效應變化范圍為0.141～0.372，表現(xiàn)為較強空間自相關(guān)性;自表層至底層最優(yōu)半方差模型依次為高斯、指數(shù)、指數(shù)、高斯和球狀模型;Kriging插值結(jié)果顯示各土

7、層土壤有機碳含量自灘涂向內(nèi)陸呈遞增趨勢，其中0～20 cm土層土壤有機碳含量呈平行于海岸線的帶狀分布;土壤有機碳含量隨剖面深度增加呈遞減規(guī)律;不同土地利用方式和不同圍墾時期均增加了土壤有機碳的空間變異性。
　　從研究結(jié)果看，互花米草的入侵增強了灘涂濕地的固碳能力;隨圍墾年限延長土壤有機碳含量增加，但其穩(wěn)定性可能略有下降;土壤有機碳活性組分能夠反映土壤有機碳動態(tài)特征;慈溪市土壤有機碳空間異質(zhì)性主要由結(jié)構(gòu)性因素引起;研究結(jié)果可為了解杭