陳小花,陳宗鑄,*,雷金睿,吳庭天,李苑菱

1 海南省林業(yè)科學(xué)研究院(海南省紅樹林研究院),?？?571100

2 海南省熱帶林業(yè)資源監(jiān)測與應(yīng)用重點實驗室(籌),?？?571100

3 ?？谑袧竦乇Ｗo(hù)工程技術(shù)研究開發(fā)中心,海口 571100

紅樹林是最具生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)之一,它們主要生長在熱帶和亞熱帶低洼潮間帶的缺氧和含鹽基質(zhì)中[1—2]。紅樹林通過物理,生化和生物活動與鄰近的生態(tài)系統(tǒng)(例如海草床,珊瑚礁和河口)共存,同時保持孤立狀態(tài)[3]。據(jù)統(tǒng)計,這些生態(tài)系統(tǒng)具有為物種創(chuàng)造棲息地、防風(fēng)消浪、護(hù)堤固灘、促淤造陸、凈化海水等一系列重要服務(wù)[4],同時紅樹林固碳能力強(qiáng),被認(rèn)為是富含碳的生態(tài)系統(tǒng)之一,其碳儲量是陸地森林的4—8倍[5]。海南島擁有我國植物種類最豐富、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最完整的紅樹林生態(tài)系統(tǒng),經(jīng)調(diào)查和文獻(xiàn)查閱[6—7],海南的紅樹林植物種類豐富,適宜紅樹林生長的環(huán)境多樣復(fù)雜,形成的紅樹林群落類型也多樣復(fù)雜,主要集中分布在東北部沿海市縣。海南省還進(jìn)一步計劃到2025年,新增紅樹林面積2000hm2。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確評估紅樹林濕地的碳儲存能力,對于保護(hù)和恢復(fù)海洋藍(lán)色碳匯以及氣候治理工作具有重要的意義。

隨著氣候變化和海平面上升,已經(jīng)進(jìn)行了許多研究來量化氣候、潮汐、群落組成等因素對紅樹林土壤碳儲量的影響[8—9]。然而,關(guān)于紅樹林土壤有機(jī)碳的組成和穩(wěn)定機(jī)制研究較少。土壤有機(jī)碳由功能不同的組分在不同分解和再形成條件下構(gòu)成,根據(jù)不同的穩(wěn)定性和周轉(zhuǎn)時間,可將土壤有機(jī)碳庫劃分為活性碳庫、慢性碳庫和惰性碳庫[10]。其中,土壤活性有機(jī)碳是土壤碳庫中較為活躍的那部分[11],通常可用土壤微生物生物量碳(MBC, microbial biomass carbon)、可溶性有機(jī)碳(DOC, dissolved organic carbon)、易氧化有機(jī)碳(EOC, easily oxidized organic carbon)和輕組有機(jī)碳(LFOC, light fraction organic carbon)等進(jìn)行表征[12—13],其中土壤微生物生物量碳是土壤有機(jī)碳的重要組分,可用于反映土壤肥力狀況[14]；土壤可溶性有機(jī)碳具有可溶于水的特性,能直接被土壤微生物所利用[15]；土壤易氧化有機(jī)碳是土壤有機(jī)碳的主要組成部分,對環(huán)境變化比較敏感,可用于反映土壤的穩(wěn)定性[16]。相較于土壤總有機(jī)碳,土壤活性有機(jī)碳更能及時反映土壤碳庫的變化,對了解土壤碳動態(tài)和指示全球氣候變化具有重要意義[17]。近年來,國內(nèi)外學(xué)者先后對福建漳江口紅樹林[18—20]、鹽城灘涂和濱海濕地[21—22]、亞熱帶張江河口紅樹林[23]、黃河三角洲鹽沼[24]等不同濕地類型土壤活性有機(jī)碳組分進(jìn)行了研究,這些研究表明土壤活性有機(jī)碳組分的含量不僅受到植物群落類型影響,還與土壤pH、含水量、土壤氮磷養(yǎng)分等關(guān)系密切,且不同活性有機(jī)碳組分對土壤理化性質(zhì)響應(yīng)的敏感程度也存在差異。

海南省清瀾港紅樹林濕地是海南島面積第二大的灘涂海岸濕地,該區(qū)紅樹林分布面積較大且集中連片,樹種資源及其豐富,主要的優(yōu)勢樹種有海蓮(Bruguierasexangula)、欖李(Lumnitzeraracemosa)、紅海欖(Rhizophorastylosa)、正紅樹(RhizophoraApiculata)等,其中欖李為高潮位植物,是常見的其它紅樹林植物群落的主要伴生植物,以小面積單優(yōu)群落方式存在,生長良好；海蓮是海南東海岸較常見的高潮位紅樹林代表種,該植物群落在清瀾港發(fā)育良好；正紅樹在海南文昌清瀾港、三亞青梅港、三亞河和儋州新盈等均有分布,該種群在清瀾港發(fā)育較好；角果木是海南較常見的中偏高潮位紅樹林代表種,該植物種群在清瀾港發(fā)育良好；杯萼海桑為中偏低潮位植物,在清瀾港發(fā)育較好。以上5種群落類型均為真紅樹類型。本文以清瀾港紅樹林濕地5種群落類型(欖李、海蓮、正紅樹、角果木(Ceriopstagal)、杯萼海桑(Sonneratiaalba))為研究對象,通過對清瀾港紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)中5個群落表層土壤有機(jī)碳組分和基本理化因子的分析,闡明紅樹林濕地不同群落土壤碳庫及其組分的分布特征,并分析影響土壤有機(jī)碳活性碳庫的影響因子,以期為后續(xù)清瀾港紅樹林濕地土壤固碳能力評估研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究地概況

研究區(qū)位于海南島文昌清瀾港紅樹林自然保護(hù)區(qū)(110°40′—110°48′E,19°22′—19°35′N)。該保護(hù)區(qū)由文昌江和文教河匯入灣內(nèi),呈口窄內(nèi)寬的漏斗狀形態(tài),形成的潮間帶較寬,風(fēng)浪微弱,平均徑流量小,有利于淤泥的堆積。另外,該區(qū)潮汐現(xiàn)象呈現(xiàn)出不規(guī)則的半日潮特點,最高和最低潮位分別為2.38 m、0.01 m,平均潮差0.75 m,以上條件形成的微環(huán)境為紅樹林提供了優(yōu)越的生長條件,是典型的河口濕地生態(tài)系統(tǒng)。保護(hù)區(qū)處于熱帶季風(fēng)氣候地帶,年平均氣溫為23.9℃,年均降雨量1799.4 mm左右。研究地內(nèi)由海向陸分別生長著海蓮(尖瓣海蓮)、紅樹+海桑-白骨壤、海桑(杯萼、大葉、海南海桑)、欖李(紅欖李)等群落,本次研究范圍內(nèi)高程值介于1.45—7.01 m之間。

1.2 采樣點設(shè)置與樣品采集

2021年3月在研究地的5種植物群落進(jìn)行了采樣,采樣點基本信息如表1所示。在5個植物群落中隨機(jī)設(shè)置10 m×10 m樣方18個。在每個樣方中記錄物種、胸徑、位置等信息。分別在土壤0—10 cm(表層)深度以多點混合采樣方式采集土壤樣品,共采集54份土樣,裝入塑料密封袋帶回實驗室。樣品帶回后剔除可見的動植物殘體和石塊,四分法取出適量土壤樣品分成兩部分,一部分鮮土放在4℃冰箱中保存,用于測量土壤可溶性有機(jī)碳(DOC, dissolved organic carbon)、微生物生物量碳(MBC, microbial biomass carbon)；另一部分經(jīng)風(fēng)干、磨碎,過篩后裝密封袋保存,用于測定土壤pH、全氮(TN, total nitrogen)、全磷(TP, total phosphorus)、全鉀(TK, total kalium)、土壤總有機(jī)碳(TOC, total organic carbon)、易氧化有機(jī)碳(EOC, easily oxidized organic carbon)等。采樣點分布情況詳見圖1。

圖1 清瀾港紅樹林濕地采樣點分布示意圖Fig.1 Distribution of sampling points of Mangrove Wetlands in Qinglan Port

表1 采樣點基本信息Table1 Basic information of the sampling points

1.3 樣品指標(biāo)測定

土壤pH值采用酸度計法測定；土壤含水量采用烘干法測定(105℃)；土壤TN含量采用凱氏定氮法測定；土壤TP含量采用鉬銻抗比色法測定；土壤TK含量采用凱氏定氮儀測定；土壤TOC含量采用Elementar TOC總有機(jī)碳分析儀(德國)測定；土壤MBC含量采用氯仿熏蒸浸提法測定；土壤DOC含量用K2SO4提取后置于總有機(jī)碳分析儀中測定；土壤EOC含量采用KMnO4氧化法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

圖中數(shù)據(jù)均取平均值,以便進(jìn)一步分析。為檢驗不同群落類型土壤TN、TP、TK含量、土壤pH以及土壤TOC、DOC、EOC、MBC含量的差異,在剔除異常值之后采用鄧肯多重比較法進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA),在0.05顯著水平下進(jìn)行。通過Pearson相關(guān)分析,確定了土壤理化因子與土壤活性有機(jī)碳各組分含量的相關(guān)性。所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析在SPSS 20.0支持下完成。冗余分析(RDA)在Canoco 4.5中完成,顯著性水平設(shè)定為ɑ=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同群落類型土壤TOC及活性有機(jī)碳組分的分布特征

如圖2所示,不同群落類型間土壤TOC含量介于55.57—81.21 g/kg,均值排序為：角果木群落>欖李群落>杯萼海桑群落>正紅樹群落>海蓮群落,不同群落類型間無顯著差異。土壤MBC含量介于109.16—225.89 mg/kg,均值排序為：角果木群落>杯萼海桑群落>海蓮群落>正紅樹群落>欖李群落,其中角果木群落和杯萼海桑群落土壤MBC含量顯著高于欖李群落(P<0.05)。土壤DOC含量介于12.91—45.47 mg/kg,均值排序為：海蓮群落>角果木群落>欖李群落>杯萼海桑群落>正紅樹群落,其中角果木群落和海蓮群落的DOC含量顯著高于其他3種群落類型(P<0.05)。土壤EOC含量介于1.80—3.18 g/kg,均值排序為：角果木群落>杯萼海桑群落>欖李群落>正紅樹群落>海蓮群落,其中角果木群落的EOC含量顯著高于海蓮群落和正紅樹群落(P<0.05)。

圖2 清瀾港紅樹林濕地不同植物群落土壤總有機(jī)碳及活性有機(jī)碳組分Fig.2 Soil total organic carbon content and the content of active organic carbon components of different plant communities of Mangrove Wetlands in Qinglan PortBS：海蓮 Bruguiera sexangula；RA：正紅樹 Rhizophora apiculata；SA：杯萼海桑 Sonneratia alba；LR：欖李 Lumnitzera racemosa；CT：角果木 Ceriops tagal;不同小寫字母表示不同植物群落間存在顯著差異(P<0.05)

2.2 不同群落類型土壤活性有機(jī)碳分配比例特征

5種群落類型MBC占TOC比例均值范圍為0.22%—0.36%,均值為0.29%；DOC占TOC比例均值范圍為0.02%—0.08%,均值為0.04%；EOC占TOC比例均值范圍為3.23%—4.02%,均值為3.60%。

比較不同群落類型3種活性碳組分含量占土壤TOC含量的比例發(fā)現(xiàn),EOC占比最高,MBC次之,DOC最低(圖3)。MBC、DOC、EOC占TOC的比例在不同群落類型間存在差異,但變化規(guī)律較不一致,其中MBC占比均值從高到低依次為杯萼海桑群落>海蓮群落>角果木群落>正紅樹群落>欖李群落,其中杯萼海桑群落MBC占比顯著高于正紅樹群落和欖李群落；DOC占比均值從高到低依次為海蓮群落>角果木群落>欖李群落>杯萼海桑群落>正紅樹群落,其中海蓮群落DOC占比顯著高于其余群落；EOC占比均值從高到低依次為杯萼海桑群落>角果木群落>正紅樹群落>海蓮群落>欖李群落,群落間不存在顯著差異。

圖3 不同活性有機(jī)碳組分占土壤總有機(jī)碳的比例/%Fig.3 Percentage of different active organic carbon components of TOC

2.3 不同群落類型土壤理化指標(biāo)

比較5種群落類型表層土壤理化指標(biāo)發(fā)現(xiàn)(圖4),土壤pH在不同群落類型均表現(xiàn)為酸性,均值介于4.70—5.57之間,其中海蓮群落土壤pH顯著高于角果木群落、正紅樹群落和欖李群落。土壤TN含量均值介于3.06—4.14 g/kg之間,群落間無顯著差異。土壤TP含量均值介于0.43—2.13 g/kg之間,其中海蓮群落土壤TP含量最高,且顯著高于角果木群落、杯萼海桑群落和正紅樹群落。土壤TK含量均值介于10.77—14.57 g/kg之間,其中角果木群落土壤TK含量最高,其次是海蓮群落,兩者均顯著高于正紅樹群落。土壤SWC含量均值介于7.00%—16.15%之間,其中角果木群落土壤SWC顯著高于其余群落類型。

圖4 清瀾港紅樹林濕地不同植物群落土壤理化指標(biāo)Fig.4 Soil physicochemical properties in different plant communities of Mangrove Wetlands in Qinglan Port

2.4 土壤有機(jī)碳組分與土壤因子的關(guān)系

對表層土壤應(yīng)用冗余分析(RDA),分析土壤TOC及活性有機(jī)碳組分與對應(yīng)土壤因子的相關(guān)性。TN、TP、TK、SWC、pH作解釋變量,土壤TOC、EOC、DOC、MBC作響應(yīng)變量,進(jìn)行RDA分析。

RDA分析結(jié)果顯示,表層土第一、第二主軸對土壤有機(jī)碳組分和土壤因子之間關(guān)系的累積解釋量為97.8%(表2、圖5)。表層土壤中各解釋變量的獨立解釋率大小依次為TN、SWC、TP、TK、pH,解釋率分別為46.0%、35.1%、9.8%、5.1%、1%,其中TN、SWC對土壤有機(jī)碳組分含量的解釋率達(dá)到了顯著水平。

表2 清瀾港紅樹林濕地土壤有機(jī)碳組分含量的解釋變量冗余分析Table 2 Redundancy analysis of the soil organic carbon components of Mangrove Wetlands in Qinglan Port

由表3可知,土壤TOC與土壤TN、土壤SWC、土壤MBC、土壤DOC和土壤EOC呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)正相關(guān)關(guān)系,與土壤TP、土壤TK呈不顯著正相關(guān)(P>0.05),與土壤pH值呈不顯著負(fù)相關(guān)(P>0.05)。土壤MBC與土壤TN、土壤SWC、土壤TK呈顯著(P<0.05)及極顯著(P<0.01)正相關(guān),與土壤TP、pH值呈正相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)性不顯著(P>0.05)。土壤DOC與土壤TN、土壤SWC、土壤TP、土壤TK呈顯著(P<0.05)及極顯著正相關(guān)(P<0.01),與土壤pH呈不顯著正相關(guān)(P>0.05)。土壤EOC與土壤SWC、土壤TN呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與土壤pH、土壤TP、土壤TK呈不顯著正相關(guān)(P>0.05)。因此認(rèn)為,土壤TN和含水量對土壤活性有機(jī)碳庫組分含量具有顯著影響作用；同時,土壤MBC、EOC、DOC也可作為紅樹林濕地土壤有機(jī)碳含量變化的敏感性指標(biāo)。

表3 土壤有機(jī)碳及其活性組分與土壤養(yǎng)分、pH值相關(guān)性Table 3 Correlation coefficient between soil organic carbon and active organic carbon fractions and soil nutrients and pH value

圖5 清瀾港紅樹林濕表層土壤有機(jī)碳組分與土壤因子的 RDA 分析Fig.5 RDA of soil organic carbon components and soil factors in surface soil of Mangrove Wetlands in Qinglan PortpH：土壤pH值；TN：全氮 Total nitrogen；TP：全磷 Total phosphorus；TK：全鉀 Total kalium；SWC：土壤含水量 Soil water content；TOC：總有機(jī)碳 Total organic carbon；EOC：易氧化有機(jī)碳 Easily oxidized organic carbon；DOC：可溶性有機(jī)碳 Dissolved organic carbon；MBC：微生物生物量碳 Microbial biomass carbon；RDA：冗余分析 Redundancy analysis

3 討論

3.1 紅樹林濕地土壤總有機(jī)碳含量差異

紅樹林土壤有機(jī)碳主要來源于紅樹林凋落物的分解或鄰近的波浪、潮汐和河流[25],且土壤有機(jī)碳的輸入主要發(fā)生在表層(0—20 cm)。有研究也指出,紅樹林恢復(fù)對土壤有機(jī)碳含量和儲量的影響在上層土壤中更為顯著[26]。因此,不同的植被群落所形成的地表凋落物種類、數(shù)量、質(zhì)量和分解速率等存在差異,從而改變土壤碳來源和碳輸出的方式,表層土壤總有機(jī)碳含量差異尤為凸顯[14]。

本研究中,不同紅樹林群落類型的土壤有機(jī)碳含量介于55.57—81.21 g/kg之間,Gao等[27]研究的福建、廣東、東寨港和文昌1 m深土壤有機(jī)碳含量介于12.1—49.0 g/kg之間,對比而言,本研究5種群落類型表層土壤有機(jī)碳含量均較高,同時也明顯高于福建九龍江河口表層土壤(0—10 cm)有機(jī)碳含量(16.31 g/kg)[28]。分析以上差異性原因,一方面與有機(jī)碳含量研究的土層存在差異有關(guān),另一方面主要考慮不同水熱條件引起的地上植被對有機(jī)碳的輸入和輸出方式不同。本研究5種紅樹林群落類型的土壤有機(jī)碳含量存在差異但不顯著,由此看出,在清瀾港紅樹林群落生長好、群落類型多樣且復(fù)雜以及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整條件下所形成的區(qū)域土壤母質(zhì)基本一致。

3.2 紅樹林濕地土壤活性有機(jī)碳組差異性分析

土壤活性有機(jī)碳是土壤碳庫中較為活躍的那部分,具有有效性高、穩(wěn)定性差、易周轉(zhuǎn)易氧化等特點[11],可作為土壤碳庫動態(tài)變化的重要敏感性指標(biāo)[29]。其中土壤EOC是有機(jī)碳中最先被氧化的部分,是土壤有機(jī)碳中周轉(zhuǎn)最快的組分,可作為評估土壤碳庫穩(wěn)定的敏感性指標(biāo)[30]。土壤DOC是土壤有機(jī)碳中最活躍的部分,具有可溶解性且轉(zhuǎn)移速度較快,同時也是土壤微生物可直接利用的有機(jī)碳源[31]。土壤MBC可以反映土壤微生物量的大小,對森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)作用及其重要[32],主要受凋落物的種類和數(shù)量的影響[14]。

本研究中,不同紅樹林群落類型土壤EOC、MBC和DOC含量均值均表現(xiàn)為：EOC>MBC>DOC,變化范圍分別為1.80—3.18 g/kg、109.16—225.89 mg/kg、12.91—45.47 mg/kg。不同群落間土壤活性有機(jī)碳含量存在顯著差異,土壤MBC在不同群落間表現(xiàn)為角果木群落最高,其次是杯萼海桑,均顯著高于欖李群落；土壤DOC在不同群落間表現(xiàn)為海蓮最高,其次是角果木群落,均顯著高于其余群落；土壤EOC在不同群落間表現(xiàn)為角果木群落最高,顯著高于海蓮群落和正紅樹群落。由此看出,不同群落類型間土壤活性有機(jī)碳含量變化規(guī)律不一致。在土壤有機(jī)碳含量差異不顯著情況下,5種群落類型間土壤活性有機(jī)碳含量存在顯著差異,說明土壤活性有機(jī)碳(MBC、EOC、DOC)更能反映出土壤性質(zhì)的微小變化,與大多數(shù)學(xué)者研究結(jié)論一致[12—16]?？偨Y(jié)分析不同群落類型間表層土壤活性有機(jī)碳含量的差異,原因在于表層土壤養(yǎng)分來源于植被凋落物分解和植物根系分泌物,而濕地表層土壤又受到潮汐作用堆積碳源物,形成土壤上層適宜的微生物生境[33]。本研究結(jié)論主要來源于兩個方面(圖1和表1),一是樹種生長特性不同,各群落優(yōu)勢樹種適宜生長潮位不一致,不同潮位條件下存在土壤水分、養(yǎng)分特征的差異；二是群落組成不同,除了杯萼海桑群落,其余群落均有伴生植物,群落結(jié)構(gòu)組成不同會引起地表凋落物數(shù)量和質(zhì)量的差異。以上因素均影響了土壤有機(jī)質(zhì)的輸入和輸出。

3.3 紅樹林濕地土壤活性有機(jī)碳分配比

土壤活性有機(jī)碳分配特征更能反映植被類型對土壤碳轉(zhuǎn)化的影響[33]。紅樹林濕地不同植物群落的生境條件因分布位置不同而存在差異,會形成各自獨特的土壤有機(jī)質(zhì)動態(tài)變化過程,以及活性碳組分的相對含量也會發(fā)生改變。有研究認(rèn)為,土壤EOC占TOC的比例越高,土壤有機(jī)碳活度越強(qiáng),土壤有機(jī)質(zhì)的積累能力越弱[33—34]。本研究中,5種植被群落土壤EOC占TOC的比例在3.23%—4.02%,表現(xiàn)為杯萼海桑群落>角果木群落>正紅樹群落>海蓮群落>欖李群落。結(jié)果顯示距離河口更近的杯萼海桑群落土壤群落土壤活性大,土壤有機(jī)碳碳庫的生物可利用性高。

土壤DOC占TOC的比例可反映土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性及淋溶情況,當(dāng)土壤DOC占比越大,說明土壤有機(jī)碳的活性越大,被淋溶、風(fēng)蝕的強(qiáng)度越大。本研究認(rèn)為：5種紅樹林植被群落可溶性有機(jī)碳分配比在0.021%—0.084%,分配比值均低于0.1%,不同群落間表現(xiàn)為海蓮群落>角果木群落>欖李群落>杯萼海桑群落>正紅樹群落,其中海蓮群落顯著高于其余群落?？傮w認(rèn)為該研究區(qū)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性較高,相比較而言,海蓮群落土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性較其他群落類型差,容易受雨水淋溶和潮水沖刷的影響。

土壤MBC占TOC的比例可以反映土壤活性有機(jī)碳庫的周轉(zhuǎn)速率[34]。本研究中5種紅樹林群落土壤微生物生物量碳分配比例在0.22%—0.36%,明顯低于其他學(xué)者研究結(jié)論(1%—5%)[35]。分析原因,可能是由于采取紅樹林修復(fù)與保護(hù)措施后,植被在恢復(fù)過程中,土壤微生物生物量碳的增量遠(yuǎn)小于土壤有機(jī)碳的累計速率所致?？梢哉J(rèn)為該研究區(qū)紅樹林群落土壤有機(jī)碳正處于快速積累階段。

3.4 紅樹林濕地土壤活性有機(jī)碳組分含量的影響因子

紅樹林濕地土壤有機(jī)碳及活性有機(jī)碳含量的變化受多方因素的共同影響[36],且不同活性有機(jī)碳組分對土壤理化性質(zhì)響應(yīng)的敏感程度也存在差異[37]。例如,陳志杰等[19]在福建漳江口紅樹林是的研究發(fā)現(xiàn),土壤MBC、LFOC、HFOC、FPOC與土壤速效K顯著相關(guān)。徐耀文等[38]研究認(rèn)為,土壤TN、TP含量、pH值與土壤SOC極顯著相關(guān)。習(xí)盼等[21]的研究認(rèn)為,與土壤SWC指標(biāo)相比,地上生物量、土壤pH對土壤有機(jī)碳組分含量的單獨解釋最高。本研究中,土壤EOC、MBC、DOC與土壤TN、土壤SWC呈極顯著正相關(guān)。

RDA分析發(fā)現(xiàn),土壤TN和土壤WSC對土壤有機(jī)碳組分含量的單獨解釋率最高,土壤TN、土壤WSC與土壤TOC和3種活性有機(jī)碳含量為顯著正相關(guān)?？傮w上,土壤TN和土壤WSC對清瀾港紅樹林濕地土壤有機(jī)碳組分含量影響較大,較高的土壤TN和土壤WSC有利于增加土壤有機(jī)碳組分含量。土壤pH對土壤的單獨解釋率最低,與土壤TN、SWC和TP相比,土壤pH對土壤有機(jī)碳組分含量影響較小。本研究中土壤TOC與土壤pH呈負(fù)相關(guān),這與其他研究結(jié)果一致[39]。當(dāng)土壤pH值介于6—8時,有利于促進(jìn)土壤有機(jī)碳的分解,原因是微生物在該pH范圍內(nèi)活性增強(qiáng)[40—41]。Li等[25]指出,分解對紅樹林沉積物碳埋藏速率的決定起著關(guān)鍵作用,分解速度越快,碳埋藏速率越低。Gao等[27]指出,當(dāng)土壤pH呈現(xiàn)出相對酸性時,可能會對土壤微生物生長有抑制作用,造成微生物對土壤有機(jī)碳含量的分解減少。Sun等[23]研究還指出,較低的土壤pH值會促使鋁/腐植酸絡(luò)合物量的增加,進(jìn)而加速土壤C的積累。結(jié)合前人研究結(jié)論推測,本研究土壤pH值介于4.90—5.49之間,認(rèn)為對土壤C的積累有促進(jìn)作用。為進(jìn)一步驗證土壤pH值或土壤含水量與土壤碳的分解或積累的關(guān)系,需要對土壤微生物活性對土壤理化因子的響應(yīng)進(jìn)行深入研究。

4 結(jié)論

本研究只針對表層土壤的總有機(jī)碳及其活性碳組分進(jìn)行分析,研究結(jié)論為：(1)相對于紅樹林濕地不同群落類型土壤總有機(jī)碳含量,土壤活性有機(jī)碳含量差異性更為凸顯,說明紅樹林沉積物活性有機(jī)碳組分的濃度是評估紅樹林濕地固碳潛力關(guān)鍵因子。(2)相關(guān)性分析表明,紅樹林濕地土壤有機(jī)碳各組分間存在顯著相關(guān)性,且3種土壤活性碳組分的最大影響因素是土壤總氮(TN)和土壤含水量(SWC)。