胶州湾典型河口湿地土壤无机碳储量分布特征及影响因素

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土壤无机碳(Soil inorganic carbon,SIC)是土壤碳的重要组成部分,对评价区域土壤碳储量、探索陆地碳循环以及缓解全球温室效应具有重要意义。本论文选择胶州湾大沽河与洋河流域的河口湿地作为研究区,沿平行于海岸带方向的光滩和垂直于海岸带方向的河漫滩分层采集土壤样品,测定不同样地的SIC含量、容重、含盐量等多种土壤参数,计算SIC储量,应用Duncan方法进行数据显著性分析,应用Pearson方法进行数据组间相关性分析,探究SIC储量的空间分布特征,植被覆盖/土地利用等外在因素及土壤自身理化性质对SIC储量的影响。旨在为进一步完善土壤碳循环提供参考,为改善滨海河口湿地碳通量估算的量化水平和精度提供依据。本文研究结果如下:(1)SIC储量在4种不同类型湿地的分布情况为:养殖池塘>光滩>河漫滩>互花米草滩。在垂直剖面中,0–20 cm和40–60 cm土壤深度的SIC储量明显更高。这些现象不仅与样地土壤自身的物理化学性质有关,还与所处的地理位置、海水潮汐、植被覆盖、人为活动等存在一定的联系。(2)水平方向上,光滩样地SIC储量在河流入海口处达到最低值,整体呈现出距河流入海口的距离越远,SIC储量越高的趋势,这是河流入海口处海洋潮汐的冲刷作用所致;河漫滩样地SIC储量随距海距离的增加呈现出先降低后升高的趋势,因距海距离不同,SIC储量在不同程度上受到海洋因素和人为活动等因素的共同作用;近岸互花米草样地的SIC储量低于远岸互花米草样地,植物自身的生长状况是主导因素;养殖池塘不同样点的SIC储量差异不大。在垂直剖面上,光滩样地40–60 cm深度土层的SIC储量最高,这是海洋潮汐作用稀释表层土壤中的无机碳,使其在淋溶作用下补充到深层土壤的结果;河漫滩样地0–20 cm表层土壤中无机碳储量较高,这是气候、地形和人为等因素共同作用于SIC运移过程的结果;互花米草样地40–60 cm的深层土壤SIC储量较高,其主要影响因素为根系的分布情况和海水潮汐的淋溶作用。养殖池塘样地0–20 cm的表层土壤和40–60 cm的深层土壤SIC储量较高,水分蒸发作用导致的离子浓缩现象、微生物的分解活动及海水的淋溶作用等共同影响了SIC储量在垂直剖面上的分布。(3)互花米草入侵会减少SIC储量,这与植物光合作用、叶片覆盖作用密切相关;而养殖活动会增加SIC储量,人为活动干扰和藻类的生物活动是主导因素。SIC储量与SIC含量、土壤容重、土壤含盐量、土壤pH呈正相关关系。通过相关性分析得出:SIC储量与K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Cl-、HCO3-、SO42-、SIC(CaCO3)含量均呈正相关关系。其中,与K+、Cl-呈显著正相关(p<0.05),与Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-、SIC(CaCO3)含量呈极显著正相关(p<0.01)。
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