遼河三角洲不同濕地類型土壤團聚體與顆粒有機質(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聚體與顆粒有機質(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,并進行團聚體分組。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)顆粒有機質(zhì)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、土壤有機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聚體均以粉.粘團聚體(＜53μm)為主,水稻和翅堿蓬濕地土壤中,微團聚體(53-250μm)次之,粗大團聚體(＞2000μm)最少,大團聚體(＞250μm)與小粒級團聚體(＜250μm)顯著差異。蘆葦濕地土壤細大團聚體(250-2000μm)高于微團聚體。垂向上,蘆葦濕地土壤中大團聚體及微團聚體的質(zhì)量分數(shù)隨著深度增加逐漸減少,粉-粘團聚體的質(zhì)量分數(shù)隨著深度增加逐漸增多;水稻和翅堿蓬濕地土壤大團聚體的質(zhì)量

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

4、地較小。但有機碳濃度在較大粒級團聚體中的粗大團聚體與細大團聚體間分布無規(guī)律可循。
　　 4、粗顆粒有機質(zhì)是大團聚體內(nèi)微團聚體有機質(zhì)的組成部分,構(gòu)成大團聚體的穩(wěn)定性。從而,粗顆粒有機質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與團聚體的含量呈正相關(guān)。密度分組所得結(jié)果表明,細大團聚體內(nèi)的細顆粒有機質(zhì)(250a)的有機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,微團聚體內(nèi)的細顆粒有機質(zhì)(53)中的有機碳濃度在不同

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,其細大團聚體內(nèi)的粗(細)顆粒有機質(zhì)(250b,250a)的碳濃度均高于微團聚體內(nèi)細顆粒有機質(zhì)(53)的碳濃度。
　　 5、不受團聚體物理保護的輕組顆粒有機質(zhì)是最不穩(wěn)定的組分,對外界影響更加的敏感。不受團聚體保護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、輕組有機碳的濃度高,在174.4-182.0gkg-1之間,包裹態(tài)顆粒有機質(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)有機碳是土壤有機碳分解的最終產(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)有機質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)均高于90%,由此表明,三種濕地土壤中有機碳均未得到較好的保

7、護,分解程度高,導(dǎo)致土壤有機碳的可利用性差。
　　 8、土壤中大團聚體的質(zhì)量分數(shù)的多寡能夠指示土壤保護碳的功能。蘆葦濕地表層土壤中大團聚體所占的質(zhì)量分數(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聚體質(zhì)量分數(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,部分土壤中的有機碳在此動蕩的