深圳湾红树林土壤碳同位素探究摘要：陆地生态系统土壤有机质(SOM)的碳动态研究已引起科学界的广泛关注，对海陆交错带的相关研究则较少。本研究选取位于广东深圳湾的三个红树林群落土壤剖面，测定了土壤有机碳(SOC)含量和SOM的稳定碳同位素比率(13C)等含量。结果表明，地表100cm土壤碳库分别为：桐花树(Aegicerascorniculatum)群落碳库量较大,达673.2Mg/ha,而木榄(Bruguieragymnorrhiza)+秋茄(Kandeliaobovata)群落为371.9Mg/ha,白骨壤(Avicenniamarina)群落为325.2Mg/hao这三个剖面SOM的13C介于-29.4%。至-24.1%。之间，指示其来源主要为C3植被。不同于传统的SOM的13C随深度增加而增加的趋势,桐花树和白骨壤剖面底层的SOM的13C随深度增加而呈现亏损，而木榄+秋茄SOM的13C在整个剖面则基本稳定。红树林SOM的13C的垂直格局可能反映了大气C02的13C的历史变化、有机质分解过程中的同位素分馆作用、植物根系分泌物和凋落物13C的差异，和土壤对植物组织的选择性保存等因素的综合作用。此外，诸如潮汐作用、群落演替阶段以及生物干扰等，也会对红树林土壤的碳动态产生一定的影响。结果还表明，在红树林有机质沉积过程中，土壤含水量通过作用于土壤分解过程在某种程度上控制SOC含量，同时间接作用于土壤同位素分憎过程而影响SOM的13CoAbstract:Mangroveecosystemsarehighlyproductiveandplayanimportantroleintropicalandglobalcoastaicarbon(C)budgets.However,soilorganiccarbon(SOC)storageandturnoverinmangroveforestsarest订1poorlyunderstood・BasedonCisotopicmeasurementsofsoilcoresofthreemangrovestandsinShenzhenbay,SouthernChina.SOCdensitywas673.2Mg/hainAegicerascorniculatumstandstand,371.9673.2Mg/hainBruguieragymnorrhiza+Kandeliacandel-dominatedstand)and325.2Mg/hainAvicenniamarinastand.SOC13Cvaluesatthethreemangrovesitesrangedfrom-29.4to一24・1%0,whichmeanthatthecarboncamefromC3plant・TheverticalvariationofSOC13CindicatedthecomprehensiveresuItsofdepletionof13CofatmosphericC02byfossilfuelemissions,thedifferencebetweenrootandleaf13C,preferentialmicrobialdecomposition,andtidalprocess・关键词：红树林；13C；土壤碳库Keywords：mangrove；carbonisotope；soilcarbonstorage中图分类号：S15文献标识码：A文章编号：1006-4311(2013)19-0317-040引言大气中C02浓度的持续增长及其所引起的全球变暖等问题促使全球碳循环成为当今科学研究热点［1］。土壤有机质(S0M)作为陆地生态系统中最大的碳库，同大气C02间的碳交换非常密切。S0M的碳输入主要以凋落物和根系及其分泌物形式进行，速率约为60Pg/yr；碳输出主要是通过分解作用释放出C02来实现，速率也约为60Pg/yro上述交换速率约为化石燃料燃烧向大气排放碳速率的10倍。由此，S0M碳库的微小变化亦可引起大气中C02浓度的显著变化。国际土壤科学联合会、联合国千年生态系统评估及IPCC等均将SOM的碳库动态及相关机理列为地球系统科学的根本性科学问题之一［2］。而在整个S0M动态的研究领域中，位于海陆交错带的红树林由于相对较少的分布，对其林下土壤的相关研究并没有引起足够的重视。红树林生态系统具有有机质沉积快、群落生产力高和土壤呼吸释放慢等特点，因而红树林土壤可能是潜在的长期碳库，具有在全球碳循环中扮演人工碳的碳汇的巨大潜力［3］。一般地，异质性的SOM的组份碳周转率从少于1年，几年到几十年，到好几百年，跨度很大［4-5］oS0M的稳定碳同位素比率(13C)分析有助于更深入了解土壤有机碳(S0C)的周转进程及相关影响因素［6］。目前，涉及全球不同地点红树林SOM的13C的报道还相当少见［7］。对不同红树林SOM的碳动态的定量分析，将有助于我们加深对红树林生态系统碳循环的理解。本研究的主要目的是：比较三种天然红树林群落SOC含量和SOM的13C的垂直格局，探讨控制格局的主要生态因素。1材料与方法1.1研究区概况研究地点位于广东省深圳市福田红树林国家级自然保护区内受人不干扰极少的天然林群落内。表1列举了各取样点的植被分类、群落优势种及表层20cm土壤属性。其中，桐花树...