不同潮滩高程下芦苇与互花米草凋落物分解对土壤有机碳的影响

摘要

本研究采用分解袋法,以长江口崇明东滩湿地为研究区,基于自然潮滩高程梯度选取高潮滩（HM）和低潮滩（LM）两个样地,通过为期一年的野外实验,探讨本地植物芦苇（Phragmites australis）和外来植物互花米草（Spartina alterniflora）凋落物分解对土壤碳库的影响.结果表明, HM样地平均分解速率高于LM样地,互花米草和芦苇在HM的平均分解速率分别达0.003 2 d^–1和0.002 1 d^–1,尤其在360 d较LM显著高出16%和15%.分解前中期（0～180 d）, LM芦苇分解更快（p<0.01）,但中后期（270～360 d） HM加速.LM溶解有机碳向微生物生物量碳转化减少,而颗粒有机碳累积增加,但随时间延长, LM残余颗粒有机碳不足以补偿其低基线水平.实验结束时, HM土壤颗粒有机碳、矿物结合有机碳和总有机碳储量显著高于LM,与HM中颗粒有机碳和微生物量碳对矿物结合有机碳的高贡献有关.芦苇总有机碳在分解早期快速达峰,源于HM中微生物量碳和矿物结合有机碳高效形成及LM中颗粒有机碳积累;后期, HM互花米草碳含量反超芦苇,与其总氮条件改善相关,但LM处理下互花米草和芦苇各碳组分含量没有显著差异.研究显示,潮汐淹没通过调控土壤理化环境显著影响分解和碳库动态,植物种类差异进一步塑造碳循环模式,湿地管理需综合考虑水文条件和植被选择以优化碳封存.

关键词

湿地植物 / 潮滩高程 / 凋落物分解 / 微生物量碳 / 矿物结合有机碳 / 土壤有机碳分配