滨海盐田土壤碳时空分布特征及碳收支

摘要

滨海盐田存在土壤盐碱化、瘠薄与有机碳含量低等障碍问题，有关滨海盐田土壤碳方面的系统研究目前依然缺乏典型实例剖析。为了揭示滨海盐田以及用地类型发生转变后土壤的有机碳时空分布特征、影响因素及碳收支，选取江苏省连云港市徐圩新区和青口盐场的土壤为研究对象，采取表层（0～20 cm,2004年和2019年两期数据）土壤及深层（150～200 cm,2004年一期数据）土壤样品，进行了土壤有机碳（SOC）、总碳（TC）及总氮（TN）的测试。结果表明，SOC储量呈增加趋势，碳汇区面积占比69.4%，碳源区占比30.6%，不同用地类型SOC含量与平均固碳速率差异较大。2004年表层SOC含量分布在低、中两个等级区间，2019年SOC含量在中等级分布频率最高。近15年盐田1区（用地类型保持不变）SOC含量增加了0.12%，盐田2区（耕地）SOC含量增加了0.42%，盐田3区（建设用地）SOC含量增加了0.13%。平均固碳速率最高值出现在耕地类型，数值达到了5.83×10～4kg·km^-2·a^-1。盐田1区土壤有机碳的分解主要通过微生物的异氧呼吸途径来实现，有机碳的有氧矿化主要通过真菌与细菌的有氧矿化来实现。滨海盐土具有高含量的SO₄^2-与Ca²⁺，有机碳的厌氧矿化主要通过SO₄^2-还原来实现，因此无机碳的增加速率较大，达到3.64 g·m^-2·a^-1。盐田1区两期数据SOC/TN平均值均为9.9，说明土壤环境稳定。盐田3区SOC/TN稍有下降，推测原因是土壤微生物量及酶活性提高导致SOC的矿化速率增加。在环境问题日益严重和土壤质量趋向恶化的情况下，本文的研究成果为滨海盐田及其土地利用类型转变后的土壤碳循环研究提供了新的基础依据。

关键词

有机碳 / 无机碳 / 徐圩新区 / 青口盐场 / 碳循环

基金资助

省部合作项目连云港城市地质调查项目(20170821);省部合作项目江苏省国土生态地球化学调查项目(200312300008)