廣西紅樹林濕地土壤有機(jī)碳儲量估算

莫莉萍　周慧杰　劉云東等

摘要 以典型區(qū)域茅尾海紅樹林自然保護(hù)區(qū)為樣區(qū)，采樣估算廣西紅樹林濕地沉積層有機(jī)碳儲量。結(jié)果表明，紅樹林土壤有機(jī)碳含量平均值從大到小排列順序?yàn)榛旖涣?桐花>光灘，0～50 cm土層分別為2.797%、1.218%和0.870%；紅樹林濕地土壤有機(jī)碳儲量由大到小依次為混交林>桐花>光灘，混交林、桐花和光灘0～50 cm土層土壤有機(jī)碳儲量分別為142.79、47.25和47.21 t/hm2。與周邊紅樹林地區(qū)相比，欽州灣混交林的各層土壤碳儲量與深圳灣紅樹林和海口的白骨壤接近，但遠(yuǎn)低于深圳福田的秋茄林和海口的桐花，而欽州灣桐花、光灘的各層土壤碳儲量與深圳灣光灘較接近。

關(guān)鍵詞 土壤有機(jī)碳儲量；土壤有機(jī)碳；紅樹林濕地 ；廣西

中圖分類號 S714.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）15-081-04

An Estimation of Soil Organic Carbon Storage in Mangrove Wetlands of Guangxi

MO Liping1，2，3，4， ZHOU Huijie3，5*， LIU Yundong5 et al

（1.Guangxi Key Lab of Mangrove Conservation and Utilization， Guangxi Mangrove Research Center， Beihai， Guangxi 536000； 2. School of Environment and Life Science， Guangxi Teachers Education University， Nanning， Guangxi 530001； 3. Key Laboratory of Beibu Gulf Environment Change and Resources Use， Ministry of Education， Nanning， Guangxi 530001； 4.School of Earth Science and Geological Engineering， Sun Yatsen University， Guangzhou， Guangdong 510275； 5. School of Geography and Planning， Guangxi Teachers Education University， Nanning， Guangxi 530001）

Abstract Taking Mao Wei Sea mangrove nature reserve as a typical sample area， organic carbon storage of mangrove wetland sediment was estimated according to sample analysis. The results showed that： the order of soil organic carbon storage was mixed species> Aegiceras corniculatum > bare flat， the average content organic carbon in the mangorove wetland soil （0-50 cm depth） were 2.797%， 1.218% and 0870% respectively； The order of soil organic carbon storage per unit area is mixed species> Aegiceras corniculatum > bare flat， carbon storage in the mangrove wetland soil （0-50 cm depth）were 142.79， 47.25 and 47.21 t/hm2 respectively. Contrast with the mangrove wetland surrounding area， soil carbon storage of mixed species in Qinzhou Bay close to that of Vicennia mariana in Shenzhen Bay and Haikou， but much lower than that of Kandelia candel in Shenzhen Futian and Aegiceras corniculatum in Haikou. The soil carbon storage of Aegiceras corniculatum and bare flat in Qinzhou Bay is closer to that of bare flat in Shenzhen Bay .

Key words Soil organic carbon storage； Soil organic carbon； Mangrove wetland； Guangxi

隨著全球氣候變化與環(huán)境問題的日益突出，碳循環(huán)問題普遍受到科學(xué)界和國際社會的關(guān)注，日益成為全球變化與地球科學(xué)研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)前沿與熱點(diǎn)問題[1-2]。如何利用陸地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行固碳活動(dòng)也成為全球所關(guān)心的話題。研究表明，濕地生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)巨大的碳匯。固碳是濕地生態(tài)系統(tǒng)一項(xiàng)重要的服務(wù)功能[3]。全球所有濕地面積之和僅占地球陸地面積的4%～6%，但濕地土壤和泥炭卻是全球陸地系統(tǒng)最大的碳庫，碳儲量約為770×108 t，占陸地生物圈碳素的35%[4]。濕地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯效應(yīng)研究成為全球碳循環(huán)研究中的核心內(nèi)容之一。

紅樹林濕地是熱帶、亞熱帶海岸潮間帶的重要濕地類型。該濕地處于海陸交界帶，也是全球變化的生態(tài)敏感區(qū)。全球分布的紅樹林濕地的面積約1.81×105 km2[5]。紅樹林濕地的固碳速率在所有濕地類型中最高，遠(yuǎn)高于其他類型的濕地[6-8]。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)在濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中起著至關(guān)重要的作用。紅樹林濕地沉積層有機(jī)碳蓄積量的測量和估算，是紅樹林濕地固碳潛力和服務(wù)價(jià)值評價(jià)的重要科學(xué)依據(jù)。

2.2.1 紅樹林濕地土壤有機(jī)碳儲量變化。

由表3可知，不同紅樹林群落樣地土壤有機(jī)碳儲量從大到小排列順序?yàn)榛旖涣?桐花>光灘。混交林、桐花和光灘0～50 cm土壤有機(jī)碳儲量分別為142.79、47.25和47.21 t/hm2。通過T檢驗(yàn)法進(jìn)行差異性分析，發(fā)現(xiàn)桐花與光灘的0～50 cm有機(jī)碳儲量差異不顯著（P>0.05），而混交林0～50 cm土壤有機(jī)碳儲量高于桐花和光灘，差異極顯著（P<0.01）。

2.2.2 紅樹林濕地土壤有機(jī)碳儲量垂直分布特征。

以0～10、10～20、20～30、30～40、40～50 cm土層為單位來看，光灘、桐花、混交林3種紅樹群落樣地各土層土壤碳儲量分別為6.23～11.32、8.62～10.60、21.02～38.22 t/hm2，總體平均值分別為9.44、9.45、28.60 t/hm2，其中混交林樣地各土層土壤碳儲量明顯高于其他兩種群落樣地。這與有機(jī)碳含量的分布情況相類似。由圖2可知，混交林的單位面積

2.2.3 欽州灣紅樹林濕地土壤碳儲量與周邊地區(qū)對比。

目前國內(nèi)外對濕地土壤碳儲量的研究還較少，能與欽州灣可比性的成果不多。周邊地區(qū)相關(guān)的主要研究成果見表4。通過對比，發(fā)現(xiàn)欽州灣紅樹林濕地混交林的各層土壤碳儲量與深圳灣紅樹林、海口的白骨壤接近，但遠(yuǎn)低于深圳福田的秋茄林和海口的桐花，而桐花、光灘的各層土壤碳儲量與深圳灣光灘的較接近。土壤碳儲量受自然和人文諸多因素的影響。欽州灣紅樹林土壤碳匯的影響因素和形成機(jī)理，還有待進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論與討論

紅樹林生態(tài)系統(tǒng)在濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中起著至關(guān)重要的作用。紅樹林濕地沉積層有機(jī)碳蓄積量的測量和估算，可為紅樹林濕地固碳潛力和服務(wù)價(jià)值評價(jià)提供重要科學(xué)依據(jù)。廣西是我國紅樹林濕地分布最多的省份之一。廣西紅樹林濕地沉積層有機(jī)碳蓄積量估算，在深化我國紅樹林濕地沉積層碳蓄積量研究的同時(shí)，可為準(zhǔn)確估價(jià)廣西紅樹林濕地固碳潛力和生態(tài)服務(wù)價(jià)值、更好地保護(hù)與開發(fā)廣西海岸帶濕地、建立最大量支持紅樹林恢復(fù)的生產(chǎn)模式提供理論依據(jù)和決策參考。

該研究選取典型區(qū)域廣西海岸中段茅尾海紅樹林自然保護(hù)區(qū)的欽州灣仙島公園為樣區(qū)。根據(jù)樣區(qū)紅樹林群落分類特點(diǎn)，設(shè)置混交林群落（桐花+白骨壤+秋茄）、桐花、光灘三類樣地，對廣西紅樹林濕地沉積層有機(jī)碳儲量進(jìn)行估算。

不同紅樹林群落樣地土壤有機(jī)碳含量平均值從大到小為混交林>桐花>光灘。T檢驗(yàn)差異分析結(jié)果顯示，桐花土壤有機(jī)碳含量顯著（P<0.05）高于光灘，混交林土壤有機(jī)碳含量高于桐花和光灘，差異極顯著（P<0.01）；隨著土層深度的增加，不同樣地的土壤有機(jī)碳變化各有不同，其中混交林的土壤有機(jī)碳含量隨著土層深度的遞增而逐層增加，桐花、光灘樣地的有機(jī)碳含量隨土層深度遞增呈現(xiàn)先遞增再遞減的現(xiàn)象，兩樣地的有機(jī)碳含量最高值出現(xiàn)在20～30 cm土層。

不同紅樹林群落0～50 cm土層土壤有機(jī)碳儲量從大到小為混交林>桐花>光灘。混交林、桐花和光灘0～50 cm土壤有機(jī)碳儲量分別為142.79、47.25和47.21 t/hm2。桐花與光灘0～50 cm有機(jī)碳儲量差異不顯著（P>0.05），而混交林0～50 cm土壤有機(jī)碳儲量高于桐花和光灘，差異極顯著（P<0.01）。

混交林土壤有機(jī)碳儲量在0～20 cm土層深度呈遞增趨勢，在20～30 cm時(shí)達(dá)到最高值，隨后逐層遞減。光灘土壤有機(jī)碳儲量則在10～20 cm土層深度出現(xiàn)最高點(diǎn)后呈逐層遞減現(xiàn)象，桐花土壤有機(jī)碳儲量則隨土層深度的增加呈緩慢遞減現(xiàn)象，但桐花與光灘的有機(jī)碳儲量逐層遞減幅度都不明顯，且兩者的有機(jī)碳儲量大小相接近。

與周邊紅樹林地區(qū)相比，欽州灣紅樹林濕地混交林的各層土壤碳儲量與深圳灣紅樹林和海口的白骨壤接近，但遠(yuǎn)低于深圳福田的秋茄林和海口的桐花，而桐花、光灘的各層土壤碳儲量與深圳灣光灘的較接近。

參考文獻(xiàn)

[1] 陶波，葛全勝，李克讓，等.陸地生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)碳循環(huán)研究進(jìn)展[J].地理研究，2001，20（5）：564-575.

[2] 樸世龍，方精云，黃耀.中國陸地生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)碳收支[J].中國基礎(chǔ)科學(xué)，2010（2）：20-23.

[3] 劉曉輝，呂憲國.三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)固有機(jī)碳功能及其價(jià)值評估[J].濕地科學(xué)，2008，6（2）：212-217.

[4] PARISH F，LOOI C C.Wetlands，biodiversity and climate change.Opinions and needs fro enhanced linkage between the Ramsar conventions on wetland.Convention on biological diversity and UN framework convention on climate change[R].Tokio，1999.

[5] SPALDING M D，BLASCO F，F(xiàn)IELD C D.World Mangrove atlas[M].Okinawa：The International Society for Mangrove Ecosystems，1997：176-178.

[6] 段曉男，王效科，尹弢，等.濕地生態(tài)系統(tǒng)固有機(jī)碳潛力研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境，2006，15（5）：1091-1095.

[7] ALONGI D M，WATTAYAKORN G，PFITZNER J，et al.Organic carbon acculation and metabolic pathways in sediments of mangrove forests in southern Thailand[J].Marine Geology，2001，179：85-103.

[8] TWILLEY R R，CHEN R H，HARGIS T.Carbon sinks in mangroves and their implications to carbon budget of tropical coastal ecosystems[J].Water Air Soil Pollution，1992，64：265-288.

[9] 李春干.廣西紅樹林的數(shù)量分布[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，26（1）：47-52.

[10] 梁文，黎廣釗.廣西紅樹林海岸現(xiàn)代沉積初探[J].廣西科學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，18（3）：131-133.

[11] 姚貽強(qiáng)，梁士楚，李桂榮，等.廣西紅樹林優(yōu)勢種群生態(tài)學(xué)研究[J].生態(tài)環(huán)境，2008，17（3）：1082-1085.

[12] 毛子龍，賴梅東，趙振業(yè)，等.薇甘菊入侵對深圳灣紅樹林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的影響[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2011（12）：1813-1818.

[13] 毛子龍，楊小毛，趙振業(yè)，等.深圳福田秋茄紅樹林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的初步研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，21（7）：1189-1199.

[14] 辛琨，顏葵，李真，等.海南島紅樹林濕地土壤有機(jī)碳分布規(guī)律及影響因素研究[J].土壤學(xué)報(bào)，2014，51（5）：1078-1086.