遼河三角洲不同濕地類型土壤團(tuán)聚體與顆粒有機(jī)質(zhì)組成及其對土壤碳庫的穩(wěn)定性指示意義.pdf

1、濕地生態(tài)系統(tǒng)被定義為潛在的碳匯,對全球碳循環(huán)起到重要作用。本研究的目的是了解遼河三角洲不同濕地類型土壤團(tuán)聚體與顆粒有機(jī)質(zhì)組成及其對土壤碳庫的穩(wěn)定性指示意義。作者選取蘆葦濕地、潮灘植被翅堿蓬濕地及人工濕地水稻田三個深度的土壤,并進(jìn)行團(tuán)聚體分組。通過密度分組、分散和過篩等物理過程獲得不同粒級的包裹態(tài)顆粒有機(jī)質(zhì)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、土壤有機(jī)碳和總碳與土壤含水量呈顯著相關(guān),與土壤pH及容重呈顯著負(fù)相關(guān),但相關(guān)系數(shù)均較低;

2、>　　 2、不同濕地類型土壤中團(tuán)聚體均以粉.粘團(tuán)聚體(＜53μm)為主,水稻和翅堿蓬濕地土壤中,微團(tuán)聚體(53-250μm)次之,粗大團(tuán)聚體(＞2000μm)最少,大團(tuán)聚體(＞250μm)與小粒級團(tuán)聚體(＜250μm)顯著差異。蘆葦濕地土壤細(xì)大團(tuán)聚體(250-2000μm)高于微團(tuán)聚體。垂向上,蘆葦濕地土壤中大團(tuán)聚體及微團(tuán)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著深度增加逐漸減少,粉-粘團(tuán)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著深度增加逐漸增多;水稻和翅堿蓬濕地土壤大團(tuán)聚體的質(zhì)量

3、分?jǐn)?shù)在三個深度上差異很小,其微團(tuán)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著深度增加逐漸減少,粉-粘團(tuán)聚體逐漸增多;
　　 3、研究區(qū)三種濕地類型土壤的有機(jī)碳濃度均以大團(tuán)聚體的最高,粉-粘團(tuán)聚體的有機(jī)碳濃度最低。但由于大團(tuán)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)小于小粒級團(tuán)聚體,有機(jī)碳仍主要分布在小粒級團(tuán)聚體中,64%以上的土壤有機(jī)碳儲存于粉-粘團(tuán)聚體中。三種不同濕地類型均表現(xiàn)為較大粒級的團(tuán)聚體(＞250μm)含較高的碳濃度分布,反之較小粒級的團(tuán)聚體(＜250μm)中碳濃度相應(yīng)

4、地較小。但有機(jī)碳濃度在較大粒級團(tuán)聚體中的粗大團(tuán)聚體與細(xì)大團(tuán)聚體間分布無規(guī)律可循。
　　 4、粗顆粒有機(jī)質(zhì)是大團(tuán)聚體內(nèi)微團(tuán)聚體有機(jī)質(zhì)的組成部分,構(gòu)成大團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。從而,粗顆粒有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與團(tuán)聚體的含量呈正相關(guān)。密度分組所得結(jié)果表明,細(xì)大團(tuán)聚體內(nèi)的細(xì)顆粒有機(jī)質(zhì)(250a)的有機(jī)碳濃度在三個濕地的分布順序為翅堿蓬＞水稻＞蘆葦,且在三個深度上均有此分布規(guī)律。在0-10cm表層,微團(tuán)聚體內(nèi)的細(xì)顆粒有機(jī)質(zhì)(53)中的有機(jī)碳濃度在不同

5、濕地類型間存在顯著差異,在其下深度間(10-20cm和20-30cm深度)的差別較小。此外,對于不同濕地類型不同深度的土壤,其細(xì)大團(tuán)聚體內(nèi)的粗(細(xì))顆粒有機(jī)質(zhì)(250b,250a)的碳濃度均高于微團(tuán)聚體內(nèi)細(xì)顆粒有機(jī)質(zhì)(53)的碳濃度。
　　 5、不受團(tuán)聚體物理保護(hù)的輕組顆粒有機(jī)質(zhì)是最不穩(wěn)定的組分,對外界影響更加的敏感。不受團(tuán)聚體保護(hù)的輕組主要受凋落物輸入率、土壤溫度和濕度條件的影響。本研究表明,土壤中輕組重量僅占一小部分,比例多

6、為10%以下,但其碳濃度顯著高于原土。
　　 6、輕組有機(jī)碳的濃度高,在174.4-182.0gkg-1之間,包裹態(tài)顆粒有機(jī)質(zhì)的碳濃度在71.4-166.1gkg-1之間。不同濕地類型土壤輕組組分中有機(jī)碳的濃度無明顯的變化,而重組變化較大。
　　 7、礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳是土壤有機(jī)碳分解的最終產(chǎn)物,屬于惰性碳庫。在本研究區(qū)的三種濕地類型中,礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于90%,由此表明,三種濕地土壤中有機(jī)碳均未得到較好的保

7、護(hù),分解程度高,導(dǎo)致土壤有機(jī)碳的可利用性差。
　　 8、土壤中大團(tuán)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的多寡能夠指示土壤保護(hù)碳的功能。蘆葦濕地表層土壤中大團(tuán)聚體所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,翅堿蓬和水稻濕地的小于5%,從而說明蘆葦濕地固碳能力最好。水稻濕地土壤每年的翻耕使得大團(tuán)聚體分解,加速了碳的周轉(zhuǎn)速率。但水稻濕地仍含有較高的微團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù),所以也具有較好的“碳匯”的功能;翅堿蓬主要分布于潮灘,受到潮汐作用和人為因素的影響,部分土壤中的有機(jī)碳在此動蕩的