辽河三角洲不同湿地类型土壤团聚体与颗粒有机质组成及其对土壤碳库的稳定性指示意义研究.pdfVIP

摘要 湿地生态系统被定义为潜在的碳汇，对全球碳循环起到重要作用。本研究的目 的是了解辽河三角洲不同湿地类型土壤团聚体与颗粒有机质组成及其对土壤碳库的 稳定性指示意义。作者选取芦苇湿地、潮滩植被翅碱蓬湿地及人工湿地水稻田三个 深度的土壤，并进行团聚体分组。通过密度分组、分散和过筛等物理过程获得不同 粒级的包裹态颗粒有机质。主要研究结果如下： l、土壤有机碳和总碳与土壤含水量呈显著相关，与土壤pH及容重呈显著负相 关，但相关系数均较低； 2、不同湿地类型土壤中团聚体均以粉．粘团聚体(53¨m)为主，水稻和翅碱 (250．20001．tm)高于微团聚体。垂向上，芦苇湿地土壤中大团聚体及微团聚体的质 量分数随着深度增加逐渐减少，粉．粘团聚体的质量分数随着深度增加逐渐增多；水 稻和翅碱蓬湿地土壤大团聚体的质量分数在三个深度上差异很小，其微团聚体的质 量分数随着深度增加逐渐减少，粉．粘团聚体逐渐增多； 3、研究区三种湿地类型土壤的有机碳浓度均以大团聚体的最高，粉．粘团聚体 的有机碳浓度最低。但由于大团聚体的质量分数远小于小粒级团聚体，有机碳仍主 要分布在小粒级团聚体中，64％以上的土壤有机碳储存于粉．粘团聚体中。三种不同 湿地类型均表现为较大粒级的团聚体(250}|xn)含较高的碳浓度分布，反之较小粒 级的团聚体(250run)中碳浓度相应地较小。但有机碳浓度在较大粒级团聚体中的 粗大团聚体与细大团聚体间分布无规律可循。 4、粗颗粒有机质是大团聚体内微团聚体有机质的组成部分，构成大团聚体的稳 定性。从而，粗颗粒有机质的质量分数与团聚体的含量呈正相关。密度分组所得结 果表明，细大团聚体内的细颗粒有机质(250a)的有机碳浓度在三个湿地的分布顺 序为翅碱蓬水稻芦苇，且在三个深度上均有此分布规律。在O．10cm表层， 微团聚体内的细颗粒有机质(53)中的有机碳浓度在不同湿地类型间存在显著差异， 不同深度的土壤，其细大团聚体内的粗(细)颗粒有机质(250b，250a)的碳浓度 均高于微团聚体内细颗粒有机质(53)的碳浓度。 5、不受团聚体物理保护的轻组颗粒有机质是最不稳定的组分，对外界影响更加 的敏感。不受团聚体保护的轻组主要受凋落物输入率、土壤温度和湿度条件的影响。 本研究表明，土壤中轻组重量仅占一小部分，比例多为10％以下，但其碳浓度显著 高于原土。 6、轻组有机碳的浓度高，在174．4．182．Ogkgd之间，包裹态颗粒有机质的碳浓 度在71．4．166．1 gkg‘1之间。不同湿地类型土壤轻组组分中有机碳的浓度无明显的变 化，而重组变化较大。 7、矿物结合态有机碳是土壤有机碳分解的最终产物，属于惰性碳库。在本研究 区的三种湿地类型中，矿物结合态有机质的质量分数均高于90％，由此表明，三种 湿地土壤中有机碳均未得到较好的保护，分解程度高，导致土壤有机碳的可利用性 差。 8、土壤中大团聚体的质量分数的多寡能够指示土壤保护碳的功能。芦苇湿地表 层土壤中大团聚体所占的质量分数为40％，翅碱蓬和水稻湿地的小于5％，从而说明 芦苇湿地固碳能力最好。水稻湿地土壤每年的翻耕使得大团聚体分解，加速了碳的 周转速率。但水稻湿地仍含有较高的微团聚体质量分数，所以也具有较好的“碳汇 的功能；翅碱蓬主要分布于潮滩，受到潮汐作用和人为因素的影响，部分土壤中的 有机碳在此动荡的环境中丧失，但翅碱蓬植被生物量很大且不收割，处秸秆还田状 态，其包裹态颗粒有机质的碳浓度较高，碳的稳定性高。芦苇植被根系发达，具有 很好的涵养水源能力，且枯落物较多，利于大团聚体的生成及稳定。倘若芦苇和水 稻田能够秸秆还田，其固碳能力会极大地增强。 关键词：土壤碳库，土壤团聚体，颗粒有机质，稳定性，辽河三角洲 soil to matterinvarious organic Linkingaggregationintraaggregateparticulate wetlandsofLiaoheDelta：The toits ofsoil stabilityorganic vegetated