黑龙江省湿地土壤腐殖质组分和碳密度研究

摘要

湿地作为重要的生态系统,在调节气候、改善生态环境方面具有重要作用。黑龙江省是我国重要的湿地分布区,其独特的地理位置和气候条件使得该区域湿地具有重要的地位。近年来气候变化导致的湿地退化、湿地“碳源”、“碳汇”问题越来越受到关注。因此,本文选择黑龙江省湿地为研究对象,对其土壤腐殖质含量、腐殖质组分及其影响因子进行研究,并探讨土壤碳密度变化规律以及土壤有机碳储量特征,为黑龙江省湿地保护、恢复和科学管理提供科学数据和理论支持。主要研究结果如下:
　　 (1)黑龙江省湿地土壤腐殖质总碳含量呈显著的水平分异与垂直分异特征。表现为小兴安岭>三江平原>大兴安岭>松嫩平原。除小兴安岭修氏苔草湿地外,其余湿地腐殖质总碳量随土壤深度增加而减小。0～50 cm土层平均土壤腐殖质总碳含量大小排序为:落叶松-油桦-笃斯越桔湿地(229.61 g·kg-1)>修氏苔草-小叶章湿地(138.83 g·kg-1)>小叶章湿地(109.25 g·kg-1)>修氏苔草湿地(89.49 g·kg-1)>柴桦-笃斯越桔湿地(87.40 g·kg-1)>落叶松-杜香湿地(30.50 g·kg-1)>芦苇-小叶章湿地(18.94 g·kg-1)>芦苇湿地(季节性积水样地,9.90 g·kg-1)>芦苇湿地(常年积水样地,4.89 g·kg-1)。
　　 (2)土壤腐殖质组分含量区域间差异显著,松嫩平原湿地以胡敏素为主,占总碳量的51.42％、60.64％:三江平原湿地以胡敏酸为主,芦苇-小叶章湿地、修氏苔草-小叶章湿地、小叶章湿地分别占总碳量的53.04％、35.5％、55.6％；小兴安岭湿地土壤胡敏酸和富里酸含量均较高；大兴安岭湿地类型之间差异较大,不显著。
　　 (3)温度、降雨量、土壤含水量对腐殖质组分影响较大,温度与胡敏酸含量呈正比,而与富里酸和胡敏素呈反比；降雨量与富里酸呈正比,与胡敏素呈反比。土壤含水量与腐殖质各组分相关性较大,土壤密度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度相关性较小。
　　 (4)有机碳密度区域间差异显著,表现为三江平原(18.80～129.49 kg·m-3)>大兴安岭(38.19～67.92 kg·m-3)>小兴安岭(36.41～43.99 kg·m-3)>松嫩平原(7.81～16.27kg·m-3),垂直分布受土壤密度和有机碳数量的影响较大。
　　 (5)有机碳储量区域间差异显著,三江平原碳储量较大(8.13×103～69.85×103t·km-2),松嫩平原碳储量较小(3.41×103～7.06x103t·km-2),大、小兴安岭分别为1.616×104～3.001×104t·km-2、1.729x104～2.613×104 t·km-2。以胡敏酸为主的三江平原储碳性能较稳定,以胡敏酸、富里酸为主的小兴安岭存在潜在的碳储量流失趋势,大兴安岭、松嫩平原以胡敏素形式固存的有机碳不易流失,但对于土壤结构改善作用不大。