黄河三角洲退化柽柳湿地土壤无机碳库的变化及其驱动因素

【目的】湿地生态系统在土壤碳循环过程中起着至关重要的作用。通过分析退化和自然湿地下0~100 cm的土壤理化性质、土壤无机碳含量及其储量的变化,探究土壤无机碳储量与土壤和植物性质之间的关系。【方法】以黄河三角洲盐生植物(柽柳)的退化和自然湿地为研究对象,利用全自动土壤无机碳分析仪测定土壤无机碳含量;基于土壤容重、无机碳含量和土壤深度来估算土壤无机碳储量。【结果】相比较自然湿地,退化湿地具有较低的交换性钙、镁离子含量和碳酸盐相对含量,而土壤容重和p H的差异不大。退化湿地显著降低了土壤无机碳含量和储量,表明湿地退化不利于无机碳在土壤中的固持。通过分析各个土壤深度无机碳储量与土壤理化性质的相关性,指出土壤无机碳储量与土壤容重、含水量、交换性钙和镁离子含量、土壤无机碳含量和地上植物生物量显著正相关,而与土壤电导率负相关。逐步回归分析表明土壤容重、含水量和阳离子含量是导致0~100 cm土壤无机碳储量变化的主要因素。另外,深层土壤无机碳(40~100 cm)大约贡献了0~100 cm总土壤无机碳储量的60%,表明深层土壤对无机碳库的固持发挥着重要作用。【结论】湿地退化增加了土壤无机碳的损失,保护和恢复湿地有利于土壤无机碳的存储。因此,通过阐释黄河三角洲退化和自然湿地下土壤无机碳储量的变化,可以从无机碳的角度提高湿地土壤碳汇能力,为实现碳中和目标提供科学依据。