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随着气候问题的日益严峻和国家对蓝色海洋发展的重视,关于海洋“蓝碳”的研究越来越引起重视,而河口湿地碳研究是其重要组成部分。福建泉州湾河口湿地红树林为新近栽植的人工修复林带,本文通过研究其土壤理化性质、CO2通量和有机碳的分布、分解情况,从而判断其碳库潜力,可为泉州湾的生态修复,进而为经济建设、城市发展提供理论依据。本研究主要结论如下: (1)该区土壤氧化还原电位(Eh)平均值为207.62mV,显示本区域土壤通气性差,还原作用占优势,氧化分解能力弱。通过对比其他地区中龄或成熟红树土壤有机质、全氮含量,定义本区属幼龄红树林。通过对比pH和全硫,认为本区土壤为潜在酸性硫酸盐土。基于碳氮比(C/N),判定本区土壤有机质来源红树的比例不高,其多来源海生藻类等。 (2)该区土壤CO2通量日变化范围为-0.21~0.40μmol·m-2·s-1,表明其CO2释放能力较弱。早、晚潮潮间期平均值为0.26μmol·m2·s-1,大于晚、早潮潮间期的-0.01μmol·m-2·s-1,说明该区域白天释放CO2,夜晚略微吸收。白天,桐花树群落下土壤CO2通量大于秋茄,显示桐花树土壤具较强CO2释放能力。早、晚潮潮间期CO2通量与对应即时CO2浓度间,呈“钟”型,即随CO2浓度增加其通量先增加后降低,接近规则高斯分布。 (3)该区土壤有机碳(SOC)分布为,剖面上,SOC基本随深度逐层降低,表层(0~20cm)最高;各植被下,桐花树>秋茄>空地;各区域,下游>上游>中上游>中下游。通过测定红树叶片及样点δ13C值,计算得到SOC来源中红树源占比小于20%,表明本区域幼龄红树林对SOC贡献度较小;桐花树对SOC贡献度比秋茄大即桐花树比秋茄更易使土壤封存碳。 (4)该区微生物量碳(MBC)分布规律:剖面上,随土壤剖面深度增加,MBC减小;各植被下,呈桐花树>秋茄>空地;各区域,MBC基本呈中游(中上游、中下游)>上游>下游。由肥力指标MBC∶TOC知:剖面上,0~30cm土壤肥力>30~50cm;各植被下,桐花树土壤肥力>秋茄>空地;各区域,中下游土壤肥力>中上游>上游>下游。土壤过氧化物酶、脱氢酶和蔗糖酶(转化酶)活性变化表明,中游(中下游、中上游)有机物矿化作用强,但腐殖化程度低;相对于秋茄、空地,桐花树下有机质前期分解和腐殖化都较强。氧化还原酶(过氧化物酶、脱氢酶)与碳氮相关性弱,但与MBC相关性显著,而主要水解酶—蔗糖酶与MBC、碳氮的相关性均显著。 (5)该区域幼龄红树土壤低有机碳现存量,和红树枯枝落叶进入SOC的相对低比率,加上其分解能力、释放能力—CO2正通量及其影响因子的低位,表明幼龄红树的碳库潜力较强。SOC和其δ13C值相关性分析表明两者没有相关性,说明SOC分解对δ13C的贡献度微弱;同时通过分析土壤δ13C与SOC中红树来源占比的相关关系,表明红树对土壤13C的分馏有较强影响。对δ13C值进行年际比较发现δ201313C<δ201213C,说明分解作用较弱,其对13C分馏的影响小于红树源有机质累积的影响,因此判断有机碳再累积作用大于SOC分解作用,表明该区域土壤也拥有较强固碳潜力。 (6)通过分析三种植被下SOC存量和MBC∶TOC值,土壤酶活性及δ13C与盐度关系,得到桐花树是该区域红树恢复的最佳树种。