黃 星 袁菁菁 馬基儀 張 騫 王薛平*

（1、廣西北部灣海洋災(zāi)害研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北部灣大學(xué)，廣西 欽州 535011 2、寧波市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院，浙江 寧波 315000）

濕地是位于陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡性地帶，具有保護(hù)生物多樣性、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候等多種功能[1-3]。濕地碳儲(chǔ)量非常高，約90%的有機(jī)碳儲(chǔ)存在其土壤中[4-6]。濕地中碳來源主要是植物固定的CO2、原地風(fēng)化、有機(jī)質(zhì)降解速率以及外部輸入[7]。濕地具有極其重要的固碳能力，其碳的變化可以直接影響全球碳循環(huán)平衡[5，6，8]。國(guó)內(nèi)外有關(guān)濕地有機(jī)碳儲(chǔ)量及其影響因素的研究主要集中在氣候變化[4，9-11]、水文特征變化[12-15]、生物群落變化[16-18]及人類活動(dòng)[19]等方面。

濱海濕地位于陸地與海洋之間，生物量豐富、生產(chǎn)力高，對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)平衡作用重大[20，21]。沙井港濕地位于廣西欽州市欽州灣濱海沿岸，是一個(gè)有機(jī)碳儲(chǔ)量豐富的典型濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)[18]。近年來，由于受到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、港口建設(shè)、海岸帶綜合開發(fā)利用等人類活動(dòng)的影響，沙井港濕地生態(tài)系統(tǒng)已遭到一定程度的破壞，其內(nèi)部的碳循環(huán)已受影響。因此，本文以沙井港不同濕地植被土壤沉積物為研究對(duì)象，探討了沙井港不同濕地植被表層和柱狀沉積物有機(jī)碳的含量以及分布情況，以期為沙井港濕地的可持續(xù)開發(fā)利用以及保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與預(yù)處理

沙井港濕地位于廣西欽州市茅尾海（欽州灣內(nèi)灣）北部，以紅樹林植物、茳芏、蘆葦?shù)葷竦刂脖粸橹鱗18]。

于2020 年1 月10 日在沙井港濕地茳芏、蘆葦、桐花樹等具有代表性的植被群落進(jìn)行了采樣，采樣點(diǎn)位置見圖1。對(duì)于桐花樹、茳芏群落，根據(jù)植物生長(zhǎng)分布的疏密，在生長(zhǎng)稀疏（A2、C2）與密集處（A1、C1），分別用土壤柱狀采集器采集0～100 cm 深度的沉積物，每10 cm 分為一層（共10 層），同時(shí)另外采集3 個(gè)表層平行樣沉積物樣。對(duì)于蘆葦群落，在蘆葦生長(zhǎng)密集處隨機(jī)選擇3 個(gè)不同地點(diǎn)進(jìn)，每個(gè)采樣點(diǎn)采集3個(gè)表層沉積物樣品，見表1。

圖1 沙井港采樣點(diǎn)圖

表1 沙井港濕地植被群落概況

將采集的樣品依次進(jìn)行稱重記錄之后，放入烘箱，每過一段時(shí)間再將樣品取出翻土并稱重，直至重量不再變化則認(rèn)定為已烘干。烘干樣品過200 目尼龍篩網(wǎng)，過篩后的土壤放入密封袋內(nèi)常溫干燥保存，待測(cè)。

1.2 樣品測(cè)試及數(shù)據(jù)分析

使用島津TOC-L 總有機(jī)碳分析儀及SSM-5000A 固體測(cè)量單元，直接測(cè)定土壤中總有機(jī)碳含量。

獲得的數(shù)據(jù)利用SPSS22 軟件進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)及差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植被群落土壤沉積物有機(jī)碳垂向分布規(guī)律

沙井港濕地茳芏群落和桐花樹群落0～100cm 沉積物有機(jī)碳含量分別為17.68～32.02g/kg 及6.68～44.15g/kg（圖2）。

圖2 桐花樹群落、茳芏群落沉積物有機(jī)碳垂直分布圖

桐花樹群落土壤有機(jī)碳含量在0～50cm 范圍內(nèi)隨著深度的增加而減少，在50～70cm 隨深度的增加而增多，在70～100cm 又隨深度的增加而減少，在90～100cm 的深度有機(jī)碳含量達(dá)到最低值（6.68g/kg），垂向上整體變化幅度較大。茳芏群落有機(jī)碳含量由上到下各層碳含量相差不大，變化幅度相對(duì)較小，有機(jī)碳含量最小值（17.68g/kg）出現(xiàn)在10～20cm處，最大值（32.02 g/kg）出現(xiàn)在30～40cm 處。

2.2 三種植被群落表層土壤有機(jī)碳含量分析比較

由圖3 可知，不同植被群落的表層沉積物有機(jī)碳含量表現(xiàn)為茳芏群落（22.81±6.65g/kg）＞桐花樹群落（21.28±0.50g/kg）＞蘆葦群落（10.39±7.80g/kg）。單因素方差分析結(jié)果表明，桐花樹群落與茳芏群落表層沉積物有機(jī)碳含量差異不顯著（p＞0.05），但與蘆葦群落表層沉積物有機(jī)碳含量差異顯著（p＜0.05），其原因可能與群落所處的的位置及植物殘?bào)w、凋落物等在表層土壤中殘留差異有關(guān)[9]。

圖3 不同植被群落表層沉積物單因素方差分析

3 討論

3.1 沉積物有機(jī)碳分布特征

茳芏、蘆葦、桐花樹等植被都是淺根植物，淺根植物根系深度一般在一米左右，通過自身的掉落物與根系的降解，從而影響土壤有機(jī)碳的累積[22]。在垂直方向上，沙井港濕地茳芏群落與桐花樹群落的有機(jī)碳含量的最高值都在土壤深度的0～70cm 的范圍內(nèi)。由于根系深度不一樣，不同植被土壤有機(jī)碳出現(xiàn)最大值的深度也不一樣。茳芏群落根系基本在30cm 處，因此有機(jī)碳含量最高值出現(xiàn)在30～40cm 的土壤深度，在前40cm 深度中，有機(jī)碳含量基本隨深度先降后升，這與閩江口濕地茳芏垂向分布情況類似[23，24]。沙井港濕地桐花樹群落有機(jī)碳含量最高值出現(xiàn)在60～70cm 的土壤深度，但其基本隨深度的加深而減少，這與崇明東灘、海南島、湛江高橋等濕地的桐花樹垂向分布變化情況類似[4，15，25]。

相比而言，桐花樹植被在海岸帶各種惡劣環(huán)境中有著較強(qiáng)的適應(yīng)能力，且固碳效率較高[22]。茳芏群落更替較快，在海岸帶修復(fù)中起到的作用較桐花樹群落弱。因此，在沙井港地區(qū)的海岸帶修復(fù)工作中，可優(yōu)先考慮種植桐花樹，次之可考慮茳芏。

3.2 沉積物有機(jī)碳含量水平

與其他研究地區(qū)相比，沙井港濕地植被群落表層沉積物有機(jī)碳含量較湛江高橋紅樹林濕地植被群落（12.79±9.91 g/kg）、崇明東灘濕地植被群落（6.95±1.37 g/kg）高，但較海南島紅樹林濕地植被群落（53.27±6.74 g/kg）、三江平原濕地植被群落（163.33±88.02 g/kg）低[4，5，15]。

此外，沙井港桐花樹群落表層沉積物有機(jī)碳含量較湛江高橋（19.75g/kg）高，較海南島（25.5g/kg）低[15]。沙井港茳芏群落表層沉積物有機(jī)碳含量較閩江口（27.7g/kg）低，可能是因?yàn)殚}江口濕地內(nèi)含大量的茳芏- 蘆葦交錯(cuò)群落，表層沉積物有機(jī)碳含量更高[23]。而沙井港蘆葦群落表層沉積物有機(jī)碳含量較閩江口（28.97g/kg）低，較崇明東灘（4.34g/kg）高，可能是因?yàn)樯尘厶J葦群落密度較閩江口低，崇明東灘位于上海，上海經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，在工業(yè)旅游業(yè)等都比欽州要多，同時(shí)環(huán)境污染的渠道也就越多，對(duì)崇明東灘濕地有機(jī)碳含量造成了一定的影響。

4 結(jié)論

沙井港三種濕地植被群落表層沉積物有機(jī)碳含量在2.54g/kg～28.16g/kg，均值為18.16g/kg。其中，茳芏群落表層沉積物有機(jī)碳含量最高，桐花樹群落次之，蘆葦群落最小。茳芏、桐花樹群落表層沉積物有機(jī)碳含量顯著高于蘆葦植群落。在垂直方向上，桐花樹群落與茳芏群落有機(jī)碳含量最大值均在30～70cm 范圍內(nèi)。在0～100cm 范圍內(nèi)，桐花樹群落土壤有機(jī)碳含量隨深度增加而降低且變化幅度較大，而茳芏群落土壤有機(jī)碳含量隨深度增加而升高但變化幅度小。相比而言，沙井港地區(qū)桐花樹及茳芏固碳效率相對(duì)較高，在附近的海岸帶修復(fù)工程中，建議優(yōu)先種植。