摘要:
植硅体永久封存碳对评价湿地固碳能力及其稳定性具有重要价值。本研究以黄河三角洲碱蓬湿地为研究对象,通过分区、多点、分层采集土壤剖面样品,以及碱蓬根、茎、叶,分析土壤理化性质、植物硅、碳、氮、磷含量,并分析土壤和植物中植硅体、植硅体碳(PhytOC),以揭示碱蓬湿地植硅体和PhytOC的分布特征及其影响因素。结果表明,碱蓬根、茎和叶植硅体平均含量分别为32.62 mg·g-1、34.76 mg·g-1和20.22 mg·g-1,相应PhytOC平均含量分别为0.74 mg·g-1、1.23 mg·g-1和0.77 mg·g-1。相关分析结果表明,碱蓬植株植硅体含量主要受土壤有效磷(AP)、总氮(TN)及土壤有机碳(SOC)影响,而PhytOC含量主要受土壤电导率(EC)、pH、SOC及土壤有效硅(ASi)共同影响。碱蓬湿地0-15 cm、15-30 cm、30-45 cm层土壤植硅体平均含量分别为50.30 mg·g-1、41.81 mg·g-1和48.74 mg·g-1,相应土壤PhytOC平均含量分别为0.15 mg·g-1、0.15 mg·g-1和0.22 mg·g-1。随机森林结果分析表明,影响土壤植硅体的关键因素包括土壤SOC、ASi含量,碱蓬茎与根植硅体含量以及碱蓬茎氮含量;而影响土壤PhytOC含量关键因素为土壤pH、碱蓬叶PhytOC含量和根碳含量。土壤PhytOC对SOC的贡献随土层加深而增加,0-15 cm、15-30 cm、30-45 cm层分别为4.47%、5.77%和9.50%。可见,碱蓬湿地土壤中PhytOC在SOC中占据一定的比例,且受盐分、pH、硅供给、植物性状等因素共同影响。研究结果可为滨海湿地保护与管理、碳汇功能提升提供技术支撑。