摘要
随着碳达峰和碳中和目标的确立，湿地碳循环也逐步成为焦点问题之一。湿地是世界上最具影响力的三大生态系统之一，湿地土壤中的碳含量可以反映出全球碳循环状况。研究发现，在全球范围内各种植被类型湿地的碳储量及其固碳能力存在着显著的变化。土壤有机碳动态及湿地碳汇计量方法的研究对于湿地碳循环过程和温室气体计量尤为重要。本研究以黄河三角洲滨海湿地为对象，探究该区域内4种不同植被类型下(芦苇、柽柳、盐地碱蓬及裸地)土壤有机碳及可溶性性有机碳的分布特征，研究不同植被群落中植物生态化学计量学特征及固碳能力，分析土壤有机碳的空间分布特征及其影响因素和植被营养元素与植被固碳能力差异的关系;并对黄河三角洲盐沼湿地碳汇计量方法进行汇总。主要研究结果如下: (1)春秋季节不同植被类型中土壤有机碳(SOC)含量存在显著差异，整体表现为芦苇区＞碱蓬区＞柽柳区＞裸地区。其中春季节样品中土壤有机碳含量最高值出现在芦苇群落0-10 cm土层土壤(4.28 g/kg),含量最低的样本为滩涂裸地50-60 cm土层土壤(1.99 g/kg);秋季节样品中土壤有机碳含量最高值出现在芦苇群落0-10 cm土层土壤(5.79 g/kg),含量最低的样本为滩涂裸地50-60 cm 土层土壤(3.28 g/kg)。芦苇群落土壤有机碳含量显著高于其它三种植被土壤;土壤有机碳含量最大值均出现在表层，在垂直剖面上随土壤深度的增加而降低。 (2)春秋季节不同的植被类型土壤中溶解性有机碳(DOC)含量差异性有所不同。春季土壤样品中，芦苇群落土壤DOC含量变化幅度最大，其表层土壤DOC含量为48.81 mg/kg,而深层土壤的DOC含量则高达62.35 mg/kg,相较于表层土壤的含量增加了 27.74％;而盐地碱蓬群落和柽柳群落的深层土壤较表层土壤分别增加了 12.8％和12.17％。秋季土壤中碱蓬群落土壤DOC含量变化幅度最小，仅为4.3％,芦苇群落和柽柳群落土壤DOC含量变化幅度较为一致，分别为12.74％和12.79％。在垂直剖面上，四种植被类型土壤溶解性有机碳含量变化趋势与土壤总有机碳存在一定的差异，其整体表现为随土层加深而逐渐增加。 (3)季节因素对土壤有机碳组分含量影响较大，不同植被类型土壤有机碳组分动态均表现为随季节变化而逐渐增加的趋势。春秋季节土壤有机碳(SOC)、土壤可溶性碳(DOC)与环境因子间相关性有明显差异，主要受土壤含水率、pH、电导率影响较大。结果表明滨海湿地秋季更有利于盐碱地土壤有机碳的存储。 (4)黄河三角洲滨海湿地植被碳储量大小和固碳能力强弱整体表现为芦苇群落＞柽柳群落＞碱蓬群落。芦苇植被碳储量和固碳能力分别为1.83-2.43 kg·m-2和0.53-0.83 kg·m-2·a-1，显著高于其他两种植被;芦苇植被的平均固碳能力为全国陆地生态系统平均固碳能力(0.49 kg·m2·a-1)的1.39倍，全球植被平均固碳能力(0.41 kg·m-2·a-1)的 1.66 倍。 (5)芦苇组织中碳、氮、磷含量整体表现为叶＞茎＞根。且芦苇根、茎、叶组织中碳含量随季节变化逐渐增长，而氮、磷含量随季节变化逐渐减少;随着季节的变化，芦苇植被叶、茎、根的C/N、C/P比值变化规律呈上升趋势;而N/P比值变化规律略微呈下降趋势。对比分析发现，整体上芦苇植株不同组织器官中营养元素含量、C/N、C/P和N/P差异显著(P ≤ 0. 05)。 (6)植物生物量影响植物组织中的氮、磷储量，芦苇叶组织中氮、磷储量与生物量间呈显著正相关关系(P＜0.01),结果显示芦苇组织器官中氮磷储量变化与生物量总体变化同步，生物量越高，其植被氮、磷储量越高。表明芦苇生物量的增加有助于提高芦苇地上部分的固碳能力。
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