杭州灣南岸土壤有機(jī)碳分布特征及空間異質(zhì)性研究.pdf

1、溫室氣體上升導(dǎo)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(dāng)前人類(lèi)面臨的最為嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題，而土壤碳庫(kù)在全球氣候變化中扮演著關(guān)鍵角色。因此，世界各國(guó)各地區(qū)紛紛致力于土壤有機(jī)碳的研究，以期改善或解決因全球氣候變化而導(dǎo)致的環(huán)境和生態(tài)等全球性問(wèn)題。
　　土壤有機(jī)碳及其活性組分能夠敏感地反映土壤碳庫(kù)的變化。因此，本研究依托國(guó)家林業(yè)局杭州灣濕地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站，以杭州灣南岸典型的自

2、然灘涂濕地及由濕地開(kāi)發(fā)而來(lái)的不同時(shí)間序列的農(nóng)田為研究對(duì)象，調(diào)查杭州灣自然灘涂濕地以及不同圍墾時(shí)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(shí)采集不同圍墾時(shí)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(jī)碳(SOC)、水溶性有機(jī)碳(DOC)、易氧化碳(ROC)和輕組有機(jī)質(zhì)(LFOM)的變化;另外，應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)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(jī)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(jī)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(jī)碳含量高

4、于相同土層的其他濕地類(lèi)型;互花米草的水溶性有機(jī)碳和輕組有機(jī)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(lèi)型;各土層光灘水溶性有機(jī)碳分配比例相對(duì)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(jī)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(shí)期農(nóng)田土壤各有機(jī)碳活性組分變化規(guī)律總體上跟土壤有機(jī)碳相近但亦有不同之處。隨圍墾時(shí)間增加，土壤有機(jī)碳及其活性組分表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，但圍墾40 a以上，其含量均趨于相對(duì)穩(wěn)定水平;其中0～10 cm土層，土壤有機(jī)碳、水溶性有機(jī)碳、易氧化碳和輕組有機(jī)質(zhì)增幅依次為40.43％，14.23％，25.47％，13.68％;土壤有機(jī)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(jī)碳略有差異;水溶性有機(jī)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(jī)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(jī)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(jì)分析得出塊金效應(yīng)變化范圍為0.141～0.372，表現(xiàn)為較強(qiáng)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(jī)碳含量自灘涂向內(nèi)陸呈遞增趨勢(shì)，其中0～20 cm土層土壤有機(jī)碳含量呈平行于海岸線的帶狀分布;土壤有機(jī)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(shí)期均增加了土壤有機(jī)碳的空間變異性。
　　從研究結(jié)果看，互花米草的入侵增強(qiáng)了灘涂濕地的固碳能力;隨圍墾年限延長(zhǎng)土壤有機(jī)碳含量增加，但其穩(wěn)定性可能略有下降;土壤有機(jī)碳活性組分能夠反映土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)特征;慈溪市土壤有機(jī)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