滕臻，曹小青，孫孟瑤，李培璽，徐小牛

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院，安徽 合肥 230036

濕地生態(tài)系統(tǒng)土壤碳庫(kù)的周轉(zhuǎn)及碳源/匯過(guò)程對(duì)全球氣候變化起著極其重要的作用，而土壤碳庫(kù)中的活性碳組分對(duì)環(huán)境因子變化響應(yīng)最為敏感（萬(wàn)忠梅等，2011），能及時(shí)地反映人為原因所導(dǎo)致的土壤細(xì)微變化，是土壤碳循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力（王瑩等，2014）。近年來(lái)生態(tài)文明建設(shè)促進(jìn)了環(huán)保意識(shí)的提升，濕地環(huán)境變化備受關(guān)注。有研究表明，濕地開墾為耕作農(nóng)田可導(dǎo)致土壤可溶性有機(jī)碳含量顯著降低（Wang et al.，2010），農(nóng)田棄耕還濕或棄耕后人工造林的土壤微生物量都有顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì)（黃靖宇等，2008）。嚴(yán)登華等（2010）對(duì)灤河流域土壤微生物量碳的研究表明，河灘地、林草地的含量明顯高于水稻田和旱田土壤。張曉東等（2017）在對(duì)新疆艾比湖地區(qū)的研究中發(fā)現(xiàn)，林地和草地土壤易氧化碳占總有機(jī)碳的比例顯著低于耕地和未利用地，說(shuō)明林地和草地轉(zhuǎn)變成耕地后降低了土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性。生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中，生物和非生物因素共同影響了濕地環(huán)境中固、液和氣三相的比例，改變了土壤團(tuán)聚結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)、植被組成和群落結(jié)構(gòu)，影響了凋落物的數(shù)量和質(zhì)量、土壤微生物量和活性以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的存在形式和可利用性（Kara et al.，2014），因而在不同程度上改變了土壤碳穩(wěn)定性和活性有機(jī)碳組分的含量和分布特征。

巢湖是中國(guó)五大淡水湖泊之一，隨著城市的發(fā)展和環(huán)境污染的加劇，巢湖湖濱濕地成為受人類活動(dòng)影響最劇烈的濕地區(qū)域之一，生態(tài)恢復(fù)的迫切性已經(jīng)引起人們的關(guān)注。目前，有關(guān)該區(qū)域的研究主要集中于湖濱帶植被特征（丁豐，2009；郝貝貝等，2013）、濕地生態(tài)修復(fù)工程（鄭西強(qiáng)等，2015；余婷等，2016）、沉積物和重金屬污染（余秀娟等，2013；秦先燕等，2017）等，對(duì)于巢湖濕地土壤碳蓄積的研究相對(duì)缺乏，對(duì)選擇適宜指標(biāo)以評(píng)價(jià)生態(tài)恢復(fù)對(duì)濕地環(huán)境和土壤質(zhì)量提升作用依然模糊。為此，本研究以生態(tài)恢復(fù)為切入點(diǎn)，采集巢湖湖濱退耕濕地不同恢復(fù)模式的土壤樣品，測(cè)定并分析土壤有機(jī)碳及其活性組分的含量和分布變化，揭示土壤活性碳庫(kù)變化規(guī)律及其與總有機(jī)碳之間的關(guān)系，旨在為選擇適宜的評(píng)價(jià)指標(biāo)和生態(tài)恢復(fù)模式、理解土壤活性碳庫(kù)組分變化趨勢(shì)及其指示作用提供依據(jù)，同時(shí)也為巢湖濕地管理和環(huán)境保護(hù)建設(shè)提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

巢湖湖區(qū)（30°25′28″－31°43′28″N，117°16′54″－117°51′46″E）位于合肥市南 15 km，為長(zhǎng)江下游的左岸水系，西靠大別山山脈，東北鄰滁河流域，北貼江淮分水嶺，東南瀕臨長(zhǎng)江，是中國(guó)第五大淡水湖（孟祥華，2010）。本研究范圍為巢湖派河至南淝河區(qū)間湖濱帶（圖1），年平均降雨量為1100 mm，年平均氣溫為15－16 ℃，氣候溫和，四季分明，熱量條件豐富，無(wú)霜期長(zhǎng)，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候。土壤類型主要是水稻土、黃褐土，棕壤等。

圖1 巢湖西北岸湖濱帶研究區(qū)位置示意圖Fig. 1 Sketch map of study area in the northwest Chaohu lakeside wetland

1.2 樣地設(shè)置與樣品采集

依據(jù)巢湖湖濱退耕濕地生態(tài)恢復(fù)的不同模式設(shè)立樣地，分別為圍墾退耕的荒草灘地（對(duì)照，GL）、自然濕地恢復(fù)模式（蘆葦Phragmites australis灘地，RL）、人工林地恢復(fù)模式（森林濕地，PL）（圖1）。GL位于牛角大圩生態(tài)農(nóng)業(yè)園范圍，地勢(shì)平坦，自棄耕后無(wú)人為經(jīng)營(yíng)管理和植被栽植，僅有荒草生長(zhǎng)。RL臨近巢湖，濕生和陸生植物以禾本科（Poaceae）為主，蓼科（Polygonaceae）植物次之。PL位于合肥濱湖濕地森林公園范圍，自2003年退耕還濕后，除人工造林外沒(méi)有人為干擾，處于自然恢復(fù)狀態(tài)。森林濕地內(nèi)溝壑縱橫，喬木以楊樹（Populus euramevicana）為主，灌木以烏桕（Sapium sebiferum）、香樟（Cinnamomum camphora）、桑樹（Morus alba）為主；林下植被有菊科（Asteraceae）、禾本科（Poaceae）、豆科（Leguminosae）等（表 1）。其中，楊樹人工林面積超過(guò)6000 hm2，以69楊（Populus deltoidescv.‘I-69'）和 214 楊（Populus euramevicanacv. ‘I-214'）為主，僅在造林初期為保證造林成功，進(jìn)行了幼林除草撫育，此后沒(méi)有人為管理行為。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況，于2017年10月在巢湖西北岸湖濱帶、濱湖濕地森林公園以及牛角大圩生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)域內(nèi)選取植被面積較大、植物長(zhǎng)勢(shì)較一致且無(wú)人為干擾的區(qū)域作為研究地，分別設(shè)置蘆葦灘地（RL）、森林濕地（PL）和荒草灘地（GL）3種模式，每種模式各設(shè)置3個(gè)重復(fù)樣地，且樣地間隔不小于100 m，共計(jì)9個(gè)樣地?？紤]到植物殘?bào)w返回地表后，經(jīng)土壤微生物分解釋放的養(yǎng)分主要集中在土壤表層，因此選取0－10 cm和10－20 cm土層進(jìn)行土壤樣品采集。每個(gè)樣地按S形隨機(jī)選取5個(gè)采樣點(diǎn)，去除土壤表層覆蓋的未分解枯落物后，利用土壤鉆分別采集兩層土壤樣品共計(jì) 90份，裝入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室用于土壤理化指標(biāo)測(cè)定。

1.3 分析項(xiàng)目與測(cè)定方法

土壤含水率（SWC）于105 ℃下烘干至恒重后，計(jì)算烘干前后土壤質(zhì)量差；土壤pH（H2O）用pH計(jì)測(cè)定。土壤總有機(jī)碳（SOC）和土壤全氮（TN）采用元素分析儀（EA3000元素分析儀，意大利）測(cè)定。溶解性有機(jī)碳（DOC）采用K2SO4浸提-Multi C/N 3100分析儀（Jena Analytik，Germany）測(cè)定。微生物生物量碳（MBC）采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提-總有機(jī)碳分析儀法（Haynes et al.，1993）測(cè)定。熱水溶性有機(jī)碳（HWC）使用JENA公司的Multi C/N 3100測(cè)定（Sparling et al.，1998），樣品先于70 ℃條件下培養(yǎng)18 h，再通過(guò)0.45 μL濾膜進(jìn)行抽濾，測(cè)定濾液中的碳。易氧化碳（EOC）采用KMnO4氧化法測(cè)定（Blair et al.，1995）；土壤EOC含量為333 mmol·L-1KMnO4氧化的碳，并根據(jù) 167 mmol·L-1和 33 mmol·L-1KMnO4氧化的碳數(shù)量將EOC分成不同活性的組分（Loginow et al.，1987）：能被 33 mmol·L-1KMnO4氧化的為高活性有機(jī)碳（HLOC），能被 33－167 mmol·L-1KMnO4氧化的為中等活性有機(jī)碳（MLOC），能被 167－333 mmol·L-1KMnO4氧化的為低活性有機(jī)碳（LLOC）?；钚杂袡C(jī)碳（LOC）含量以EOC含量計(jì)算，非活性有機(jī)碳含量（NLOC）為SOC和LOC含量之差（徐明崗等，2000）。顆粒有機(jī)碳（POC）的測(cè)定（Franzluebbers et al.，1997）：預(yù)處理土樣加入六偏磷酸鈉溶液振蕩15 h，過(guò)0.053 mm鋼篩反復(fù)沖洗，收集所有留在篩中的物質(zhì)，烘干后用元素分析儀測(cè)定。

表1 典型樣地基本情況Table 1 Characteristics of experimental stands

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

土壤碳庫(kù)管理指數(shù)計(jì)算方法如下（以GL為參考）（Blair et al.，1995；徐明崗等，2006）：

式中，CPI為碳庫(kù)指數(shù)；ω(SOC)為樣品全碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)；ω(SOCGL)為參考土壤全碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)；A為碳庫(kù)活度；ω(LOC)為活性碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)；ω(NLOC)為非活性碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)；AI為碳庫(kù)活度指數(shù)；AGL為參考土壤碳庫(kù)活度；CPMI碳庫(kù)管理指數(shù)。

運(yùn)用SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析（One-way ANOVA）和 LSD（P=0.05或0.01）多重比較法檢驗(yàn)不同生態(tài)恢復(fù)階段土壤中總有機(jī)碳及各活性有機(jī)碳組分含量之間的差異顯著性，并以各個(gè)土層的SOC、DOC、MBC、HWC、EOC和POC數(shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié)果分析

2.1 不同生態(tài)恢復(fù)模式下土壤有機(jī)碳含量變化

3種濕地類型土壤SOC的含量變化范圍是2.24－19.80 g·kg-1，在垂直剖面上均表現(xiàn)為表層0－10 cm土壤SOC含量高于下層10－20 cm土壤（圖2a）。在表層土壤中，GL和PL的有機(jī)碳含量均高于RL，且PL土壤有機(jī)碳含量最高，分別為GL的5.5倍和RL的5.7倍。在下層土壤中，PL濕地類型土壤SOC含量顯著高于GL和RL（P＜0.05），分別為GL的4.1倍和RL的4.5倍。此外，各個(gè)土層之間SOC含量差異在GL模式中不顯著，但在RL和PL模式下表層土壤SOC含量均顯著高于下層。

2.2 不同生態(tài)恢復(fù)模式下土壤活性有機(jī)碳組分變化特征

3種生態(tài)恢復(fù)類型土壤 DOC含量為 13.59－25.16 mg·kg-1，在垂直剖面上各濕地類型土壤DOC含量在兩層土壤之間差異均不顯著（圖2b）。在0－10 cm和10－20 cm土層中，土壤DOC含量變化趨勢(shì)均表現(xiàn)為RL＞PL＞GL，其中RL類型土壤DOC含量均顯著高于GL（P＜0.05），但與PL之間差異不顯著。

3種生態(tài)恢復(fù)類型土壤 MBC含量變化范圍是28.75－202.81 mg·kg-1，在垂直剖面上均表現(xiàn)為表層土壤MBC含量高于下層，且在PL模式下差異達(dá)到顯著水平（P＜0.05）（圖2c）。各個(gè)土層中，PL類型的MBC含量均顯著高于其他兩個(gè)類型，表現(xiàn)為 PL＞RL＞GL。

3種生態(tài)恢復(fù)類型土壤HWC的含量變化范圍是12.39－150.48 mg·kg-1，在垂直剖面上均表現(xiàn)為表層土壤HWC含量高于下層（圖2d），且各土層中土壤HWC含量變化趨勢(shì)均為PL＞RL＞GL。在0－10 cm土層中，PL類型土壤HWC含量最高，顯著大于 RL和 GL（P＜0.05），RL類型土壤 HWC含量次之，且顯著大于GL。在10－20 cm土層，PL類型土壤HWC含量顯著大于GL，但PL與RL以及RL與GL之間均無(wú)顯著性差異。此外，PL類型在表層0－10 cm土壤中的HWC含量顯著高于下層，但在RL和GL類型中差異不顯著。

3種生態(tài)恢復(fù)類型土壤 POC含量變化范圍是0.96－14.37 g·kg-1，在垂直剖面上均表現(xiàn)為表層土壤POC含量高于下層（圖2e），但僅在RL類型中差異達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。在各個(gè)土層中，PL類型的 POC含量均顯著高于其他兩個(gè)類型，表現(xiàn)為 PL＞GL＞RL。

3種生態(tài)恢復(fù)類型土壤EOC的含量變化范圍是1.21－12.70 g·kg-1，在垂直剖面上均表現(xiàn)為表層土壤 EOC含量顯著高于下層（P＜0.05）（圖 2f）。各個(gè)土層中，PL類型的EOC含量均顯著高于其他兩個(gè)類型。在0－10 cm土層，土壤EOC含量變化趨勢(shì)為PL＞RL＞GL；在10－20 cm土層，土壤EOC含量變化趨勢(shì)為PL＞GL＞RL。

圖2 不同生態(tài)恢復(fù)模式下不同土層土壤有機(jī)碳及活性有機(jī)碳組分含量變化Fig. 2 Changes of concentrations of soil SOC and active organic carbon components in soil depths under different ecological restoration patterns

在不同的生態(tài)恢復(fù)模式下，土壤 EOC不同組分的含量也表現(xiàn)出一定的差異（表 2）。分析不同類型樣地的 EOC組分含量的分配關(guān)系可知：在 0－10 cm土層，GL和RL類型的活性組分以HLOC占優(yōu)勢(shì)，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 1.49 g·kg-1、1.35 g·kg-1，表現(xiàn)為 HLOC＞MLOC＞LLOC；而 PL 類型以LLOC占優(yōu)勢(shì)，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.15 g·kg-1，表現(xiàn)為L(zhǎng)LOC＞HLOC＞MLOC；在10－20 cm土層，3種類型活性組分均以HLOC占優(yōu)勢(shì)，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為是 0.73－1.95 g·kg-1，表現(xiàn)為 HLOC＞MLOC＞LLOC。在不同土層之間，表層土壤中GL和RL類型的HLOC含量均顯著高于下層，RL類型的MLOC含量顯著高于下層，以及PL類型的LLOC含量顯著高于下層（P＜0.05）。

表2 不同生態(tài)恢復(fù)模式土壤易氧化碳各組分含量及比例Table 2 Content and proportion of various fractions of EOC in different restoration patterns

GL：荒草灘地；RL：蘆葦灘地；PL：森林濕地。表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（n=3）。大寫字母表示同一模式不同土層之間的差異顯著性；小寫字母表示同一土層不同模式之間的差異顯著性（P＜0.05）。下同

GL: weed shoaly land; RL: reed shoaly land; PL: forested wetland. Values are Means±SE (n=3). Capital letters indicate the significance among different soil depths of the same pattern; lowercase letters indicate the significance among different patterns in the same soil depth (P＜0.05). The same below

2.3 不同濕地類型土壤養(yǎng)分與活性有機(jī)碳之間的關(guān)系

由表3可知，在0－10 cm土層，土壤MBC、HWC和 EOC含量?jī)蓛芍g具有極顯著正相關(guān)性（P＜0.01），且均與土壤 SOC、TN、GLOC 以及 LLOC含量之間呈顯著或極顯著正相關(guān)性（P＜0.05或P＜0.01）；土壤DOC僅與TP呈極顯著正相關(guān)性；土壤EOC與MLOC呈顯著正相關(guān)性。在10－20 cm土層，土壤 DOC與其他活性碳組分及土壤養(yǎng)分因子的差異均未達(dá)到顯著水平；土壤MBC、HWC和EOC與土壤SOC、TN及GLOC呈顯著或極顯著正相關(guān)性；此外土壤HWC含量與MBC、EOC、LLOC含量均呈顯著正相關(guān)性；土壤EOC含量與MBC、MLOC之間呈極顯著正相關(guān)性。綜合分析表明，土壤MBC、HWC、EOC含量?jī)蓛芍g具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系，土壤DOC含量與TP之間具有極顯著正相關(guān)性，土壤MBC、HWC、EOC和土壤SOC、TN、GLOC、MLOC、LLOC之間均具有顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系。

2.4 不同生態(tài)恢復(fù)模式土壤碳庫(kù)活度和碳庫(kù)管理指數(shù)的變化

本研究結(jié)果表明，兩種生態(tài)恢復(fù)模式均提高了土壤碳庫(kù)管理指數(shù)（表4）。在0－10 cm土層，RL類型土壤CPMI比參照（GL類型）提高了10.6%，但差異不顯著；PL類型 CPMI比參照提高了490.39%，且與 GL和 RL類型相比均差異顯著（P＜0.05）。在10－20 cm土層，RL類型土壤CPMI比參照提高了6.73%，但差異不顯著；PL類型CPMI比參照提高了110.16%，且與GL和RL類型相比均差異顯著。兩個(gè)土層綜合來(lái)看，RL類型 CPMI在土層之間差異不顯著；PL類型的CPMI在土層之間差異顯著，表現(xiàn)為表層土壤CPMI顯著高于下層。

表3 土壤活性有機(jī)碳各組分與土壤養(yǎng)分的相關(guān)分析Table 3 Correlation analysis between soil active organic carbon components and soil nutrients

表4 不同生態(tài)恢復(fù)模式不同土層土壤活性有機(jī)碳含量及碳庫(kù)管理指數(shù)Table 4 Content of soil labile organic carbon and CPMI in different soil depths in different restoration patterns

3 討論

3.1 不同生態(tài)恢復(fù)模式下土壤有機(jī)碳庫(kù)變化

本研究中，蘆葦灘地各土層土壤有機(jī)碳含量均顯著低于森林濕地，且表層土壤有機(jī)碳含量均顯著高于下層土壤（圖2a），這主要是由于兩種生態(tài)恢復(fù)模式的植被組成差異。植被通常被認(rèn)為是土壤具有較高碳密度的重要原因（周玉燕等，2011）。森林濕地中喬木層為人工栽植的楊樹，林下灌木和草本地被自然生長(zhǎng)，林地層次結(jié)構(gòu)豐富，地上部和地下部凋落物量高，從而提高了土壤有機(jī)物的輸入；另一方面楊樹林地外圍與道路有水渠相隔，受到的人為干擾較小，控制了人為因素導(dǎo)致的土壤有機(jī)質(zhì)加速分解的過(guò)程，進(jìn)而減少了土壤有機(jī)碳的損失。簡(jiǎn)興等（2016）研究城市濕地周邊不同土地利用方式下土壤有機(jī)碳變化時(shí)也發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)碳呈顯著的土層表聚性，濕地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值睾缶哂懈鼜?qiáng)的碳截存能力。而劉剛等（2011）研究洪湖濕地生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)碳及養(yǎng)分含量特征發(fā)現(xiàn)林地濕地類型中土壤有機(jī)碳含量較少，與本研究結(jié)果相反。造成這種差異的原因可能與取樣點(diǎn)選擇有關(guān)，洪湖濕地林地取樣點(diǎn)臨近道路、湖濱，樣地受到的人為干擾較多，生物循環(huán)旺盛，多種因素加速了林地凋落物的分解和有機(jī)物的代謝過(guò)程，因而不利于土壤有機(jī)碳的積累。

3.2 不同生態(tài)恢復(fù)模式土壤活性有機(jī)碳組分含量的差異

土壤 DOC含量的影響因素主要包括凋落物的數(shù)量和組成、分解者群落等生物因素，還有土壤pH、環(huán)境溫度、土壤水分及土地利用方式等非生物因素（Kalbitz et al.，2000），而土壤中的DOC輸入與輸出之間的平衡是決定其含量的關(guān)鍵（王純等，2017）。本研究中，蘆葦灘地和森林濕地均處于季節(jié)性水淹地帶，干濕交替的環(huán)境促進(jìn)了土壤 DOC的釋放，增加了微生物可利用的碳源，造成其DOC含量在各個(gè)土層均高于荒草灘地。這與李忠佩等（2004）的研究結(jié)果一致，其認(rèn)為淹水可提高土壤有機(jī)碳的溶出，導(dǎo)致團(tuán)聚體的分散進(jìn)而增加 DOC含量。郭岳等（2017）在三江平原的研究中發(fā)現(xiàn)小葉樟（Deyeuxia angustifolia）濕地的土壤DOC含量高于人工森林濕地，這與本研究中森林濕地土壤DOC含量低于蘆葦灘地的結(jié)果相似，可能原因一方面是水文條件的差異，森林濕地內(nèi)溝壑縱橫而蘆葦灘地地勢(shì)平緩且與湖區(qū)相接，導(dǎo)致水淹時(shí)長(zhǎng)和頻率不同；另一方面森林濕地生物群落豐富，土壤MBC含量高表明其微生物活性較高，使得 DOC通過(guò)微生物礦化成CO2釋放到大氣中的比例較大，可能導(dǎo)致森林濕地土壤 DOC的輸出量大于蘆葦灘地，從而影響林地土壤DOC含量。

本研究結(jié)果表明，在不同土層中森林濕地的土壤MBC和EOC含量均顯著高于荒草灘地和蘆葦灘地，且表層土壤MBC和EOC含量均顯著高于下層（圖2c、圖2f）。MBC含量是衡量土壤生物肥力的重要指標(biāo)，而地上植被類型是影響土壤微生物活動(dòng)的重要因子（孫波等，1999），森林濕地植被生長(zhǎng)茂盛，地上凋落物和地下根系及其分泌物較多，能為土壤微生物提供大量碳源物質(zhì)，促進(jìn)了微生物的繁殖和底物代謝能力，提高了碳循環(huán)和周轉(zhuǎn)的速率，從而促進(jìn)土壤質(zhì)量和肥力的提升。此外，本研究中土壤EOC各組分含量在表層0－10 cm土壤中表現(xiàn)出明顯的差異性，荒草灘地和蘆葦灘地的EOC主要以 HLOC形式存在，且蘆葦灘地中的 MLOC含量占比高于荒草灘地；森林濕地 EOC則主要以LLOC形式存在，表明土壤EOC在不同的生態(tài)恢復(fù)模式中受到氧化的穩(wěn)定性不同，表現(xiàn)為森林濕地＞蘆葦灘地＞荒草灘地。這個(gè)結(jié)果與鐘春棋等（2010）對(duì)閩江口濕地土壤活性有機(jī)碳的研究部分一致，即蘆葦灘地的 EOC穩(wěn)定性高于荒草灘地，但鐘春棋的研究中蘆葦沼澤地以LLOC為主。閩江口蘆葦沼澤濕地屬于濱海潮土類和濱海鹽土類土壤，本底土壤有機(jī)質(zhì)含量和穩(wěn)定性均較高，因而 EOC以相對(duì)較高穩(wěn)定性的LLOC形式存在。本研究中，森林濕地表層0－10 cm土壤中HWC和POC含量顯著高于荒草灘地和蘆葦灘地（圖 2d、e），由于 HWC和POC含量均與生物輸入特別是根系輸入有關(guān)（邰繼承等，2011），人工恢復(fù)模式下的森林濕地植被群落結(jié)構(gòu)相比其他模式復(fù)雜，受到的風(fēng)雨侵蝕以及地表蒸發(fā)較少，改變了土壤環(huán)境氣熱條件；同時(shí)大量的植物根系分泌物及凋落物為土壤微生物提供了可利用底物，減少了有機(jī)質(zhì)的流失，從而改善了土壤結(jié)構(gòu)并提升了土壤質(zhì)量。

土壤活性碳組分與土壤養(yǎng)分的相關(guān)分析表明：在活性有機(jī)碳組分中，除了 DOC含量外，其他組分含量（MBC、HWC、EOC、POC）兩兩之間的相關(guān)性均達(dá)到了極顯著水平，且各組分與 SOC含量之間的相關(guān)性也達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），這說(shuō)明土壤活性碳組分含量與土壤總有機(jī)碳含量密切相關(guān)。此外，MBC、HWC、EOC、POC含量均與土壤全氮含量呈極顯著相關(guān)，與曾從盛等（2011）的研究結(jié)果一致，這可能與土壤氮的轉(zhuǎn)化以及土壤微生物的利用有關(guān)，含氮量高的有機(jī)質(zhì)容易被土壤微生物分解和利用，有機(jī)質(zhì)遷移和轉(zhuǎn)化的速率較快，從而影響土壤有機(jī)碳的含量。本研究中土壤易氧化碳各組分含量與土壤MBC、HWC、EOC和 POC含量均呈顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系（表2），說(shuō)明不同的生態(tài)恢復(fù)模式下土壤易氧化碳各組分含量與土壤活性有機(jī)碳組分之間相互依賴，反映土壤易氧化有機(jī)碳的氧化穩(wěn)定性差異，從而更敏感地反映土壤活性有機(jī)碳庫(kù)的變化。

3.3 不同生態(tài)恢復(fù)模式土壤活性有機(jī)碳及碳庫(kù)管理指數(shù)對(duì)土壤質(zhì)量的表征作用

Lefroy et al.（1993）提出的土壤碳庫(kù)管理指數(shù)可以作為評(píng)價(jià)土壤有機(jī)碳質(zhì)量的指標(biāo)，反映有機(jī)碳被微生物和植物利用的難易程度，其值越大表示越容易被利用，同時(shí)碳庫(kù)活度和質(zhì)量也越高（韓新輝等，2012）。本研究顯示，自然恢復(fù)和人工恢復(fù)的濕地類型CPMI指數(shù)均有所提高，其中森林濕地的CPMI指數(shù)顯著高于荒草灘地和蘆葦灘地，且森林濕地表層土壤的CPMI顯著高于下層土壤，表明人工林地恢復(fù)模式能夠顯著改善土壤有機(jī)碳質(zhì)量，提高土壤碳固持能力，從而增加濕地土壤有機(jī)碳匯的功能。

4 結(jié)論

巢湖湖濱濕地生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中各模式土壤有機(jī)碳含量與土壤微生物量碳、熱水溶性有機(jī)碳、易氧化碳、顆粒性有機(jī)碳呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明活性組分在很大程度上依賴于土壤有機(jī)碳含量；這些指標(biāo)能夠從不同角度反映生態(tài)恢復(fù)對(duì)土壤活性碳庫(kù)的影響，對(duì)濕地土壤碳匯功能也具有一定的指示作用。土壤易氧化碳不同組分含量的差異性說(shuō)明不同生態(tài)恢復(fù)模式下土壤有機(jī)碳的氧化穩(wěn)定性不同，人工林地恢復(fù)模式的穩(wěn)定性高，蘆葦灘地和荒草灘地的穩(wěn)定性較低，容易流失。人工林地恢復(fù)模式下表層土壤中的CPMI顯著高于下層土壤，并且兩層土壤中的CPMI和土壤有機(jī)碳含量均顯著高于對(duì)照樣地和自然濕地恢復(fù)模式，說(shuō)明人工林地恢復(fù)模式能夠顯著提高土壤碳庫(kù)管理指數(shù)，提升土壤固碳潛力。