江苏盐城滨海盐沼湿地沉积物有机碳含量及碳储量研究.pdf

全球范围内有植被定植的海岸带栖息地（红树林、盐沼和海草床）是巨大的沉积物有机碳碳库，同时也是自然生态系统中最密集的碳汇之一，在全球碳循环中发挥着重要作用。针对江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳的研究，区域上的稀疏性和偏向性限制了其作为区域碳汇能力的可靠估计。本研究采用47个100 cm深沉积柱样的现场调查数据，探讨了江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳含量、密度和储量特征。结果表明，0100 cm深度沉积物有机碳平均含量和平均密度分别为1.68%和23.07 kg/m3，不同盐沼群落沉积物有机碳含量和密度存在一定的差异，其中有机碳平均含量大小排序依次为互花米草芦苇盐地碱蓬，有机碳密度排序为芦苇互花米草盐地碱蓬。总体而言，3种盐沼群落沉积物有机碳含量的垂向变化趋势与有机碳密度变化趋势具有一致性，芦苇和互花米草表聚性明显。沉积物有机碳含量与其理化性质有关，互花米草群落沉积物有机碳含量具有明显的粒度控制效应，而其他群落不显著。3种盐沼湿地类型0100 cm深度沉积物总碳储量约为6195.27103Mg C。研究成果揭示了江苏盐城海岸带盐沼沉积物有机碳含量及储量特征，可为今后该区域碳汇能力评估及退化盐沼湿地修复提供基础数据。关键词：盐沼；有机碳含量；有机碳储量；盐城中图分类号：P748文献识别码：A文章编号：1001-6932(2023)04-0407-11Doi:10.11840/j.issn.1001-6392.2023.03.005收稿日期：2022-10-31；修订日期：2023-01-04基金项目：2022年度江苏省海洋科技创新专项（JSZRHYKJ202213）；自然资源部滨海盐沼湿地生态与资源重点实验室开放基金项目（KLCSMERMNR2021109）；2020年度江苏省自然资源发展专项资金项目（苏财资环202020号）作者简介：彭修强（1986），硕士，高级工程师，主要从事海岸带第四纪地貌及沉积学、滨海湿地资源环境及遥感等方面的研究，电子邮箱：Sediment organic carbon content and its storage in Yancheng coastalsalt marshes of Jiangsu ProvincePENG Xiuqiang1,2,YAN Yuru1,2,SUN Zhuyou1,2,WANG Minjing1,2,LIANG Feigang1,2,FAN Haibo1,2,LIU Qun1,2,ZHANG Gang1,2,LUO Min1,2,TANG Qian1,2（1.Key Laboratory of Coastal Salt Marsh Ecosystems and Resources,Ministry of Natural Resources,Nanjing210007,China;2.Jiangsu Geological Bureau,Institute of Geochemical Exploration and Marine Geological Survey,Nanjing 210007,China）Abstract:Global vegetated coastal habitats(VCHs,such as mangroves,salt marshes and seagrass beds)not only representa large sink for organic carbon(OC)stored within their sediments,but also one of the most dense carbon sinks in naturalecosystems.Therefore,VCHs play an important role in the global carbon cycle and in the mitigation of climate change.Thesparsity and regional bias of studies on sediment OC stocks in Yancheng coastal salt marshes have limited the reliableestimation of their capacity as regional OC sink.Based on the field investigation data of 47 short column sediment cores of100 cm deep,this study discussed the characteristics of organic carbon content,density and storage in the sediments ofYancheng coastal salt marshes.The results showed that the average content and density of organic carbon in sediments at 0100 cm depth were 1.68%and 23.07 kg/m3respectively.There were some differences in sediment organic carbon contentand density among different salt marsh communities.The order of average sediment organic carbon content was Spartina第42卷第3期2023年6月Vol.42,No.3Jun.202342卷海洋通报http:/alterniflora reed Suaeda salsa,while the order of organic carbon density was reed Spartina alterniflora Suaeda salsa.In general,the vertical distribution of sediment organic carbon content was consistent with that of organic carbon density indifferent salt marsh communities,and all the three communities except Suaeda salsa had an obvious surface aggregation ofsediment organic carbon content and density.The content of sediment organic carbon was related to sediment physiochemicalproperties.The content of sediment organic carbon in the Spartina alterniflora community had an obvious particle size controleffect,while the other communities was not significant.It was estimated that the total amount of sediment organic carbon storagein 0100 cm depth sediments of the three types of salt marshes was about 6 195.27103Mg C.These research results revealedthe characteristics of sediment organic carbon content and storage in Yancheng coastal salt marshes,which can provide basicdata for the assessment of carbon sink capacity and the restoration of degraded salt marsh wetlands in the future.Keywords:salt marsh;organic carbon density;organic carbon storage;Yancheng滨海盐沼是滨海湿地生态系统的重要类型之一，拥有较高的碳埋藏和沉积速率，已成为推动实现国家“碳达峰、碳中和”目标的关键区域。作为蓝碳生态系统的重要组成部分，由于其对海平面变化的敏感性以及从大气中固定 CO2的能力1，盐沼正受到越来越多的关注。研究表明，全球滨海盐沼平均固碳速率为218 g C/（m2a），比陆地森林生态系统高 40 倍以上2，是重要的碳汇区3。进一步来说，盐沼具有较高的初级生产力、较快的堆积速率和相对低的分解速率1,4-6，使其碳汇作用更加明显7，成为平衡大气CO2急剧上升的“缓冲器”1,4,8。沉积物碳库是盐沼湿地生态系统蓝色碳汇的重要组成部分，能够捕获和埋藏大量有机碳，是实现碳存储的基本载体9。厘清滨海盐沼湿地沉积物有机碳库的空间特征对于准确评估海岸带蓝色碳汇能力和潜力具有重要意义。江苏盐城滨海盐沼是我国重要的海岸盐沼湿地资源，也是江苏省乃至华东地区缓解全球变暖的有效蓝色碳汇。当前国内学者对该区域滨海盐沼湿地沉积物有机碳的研究已取得了一定进展，相关研究主要集中于盐城保护区核心区等生态敏感区域，重点关注有机碳来源及定量估算10-12、沉积物有机碳组分含量及其分布13-19、盐沼植被对有机碳的影响20-24、有机碳储量估算25-26、已围垦盐沼湿地有机碳含量分布27-28、碳埋藏特征和通量29、土地利用变化对有机碳的影响30-31等方面。已有研究大多为单个断面的分析，很少从较大空间尺度上作系统分析，更缺乏基于完整行政区划的数据研究。基于此，本文以江苏盐城盐沼湿地为研究对象，利用大范围实地调查数据，从较大空间尺度上系统研究深层沉积物有机碳含量、密度和储量特征及其影响因素，为准确判断盐城盐沼湿地蓝色碳汇能力和潜力，指导盐沼生态系统蓝碳资源保护提供科学支撑。1材料与方法1.1研究区概况选择江苏盐城海岸为研究区，南北大约介于灌河口至方塘河口之间，地理坐标为323828.5N343232.2N，1194656.5E121631E，具体范围见图 1。研究区岸外南北分别发育有废黄河三角洲和苏北岸外辐射沙脊群，分布有盐城国家级珍禽自然保护区和麋鹿国家级自然保护区。根据盐沼植被在海岸带耐盐耐淹的程度差异，沿潮间带由海向陆方向依次分布有互花米草、盐地碱蓬和芦苇，主要优势群落为芦苇和互花米草。受东亚季风影响，气候以亚热带海洋性季风气候为主，年平均气温约15，夏季平均最高温度可达38，冬季平均最低温度为-10，年平均降雨量为1 0001 600 mm。1.2样品采集与实验分析2021年89月，于江苏盐城海岸带滨海盐沼湿地分布区获取47根柱状样，其中，芦苇群落、盐地碱蓬群落和互花米草群落采样数量分别为12根、3 根和 32 根。在每个样方中部使用外径72 mm 的 PVC 材质采样管进行柱状沉积物采样，采样过程使用人工锤击法，按照国际惯例将采样深度设为100 cm，同时，在采样过程中记录岩芯管内外与水平地面的距离，用以实验室内部岩芯深度校正。所有沉积物和植物样品均被带回实验室保存，对柱状沉积物进行及时地剖分和分层取样，分别采 集 010 cm、1020 cm、2030 cm、304084期http:/40 cm、4050 cm 以及 50100 cm 6 个层位的样品。每个层位沉积物样品分别采集粒度、有机碳子样。采用聚氟乙烯针筒状取样管进行沉积物容重取样。部分原样进行粒度测试，将经烘干、研磨、酸处理、过200目筛后的子样进行有机碳含量的测定。粒度分析所用仪器为英国Malvern公司生产的Mastersizer 2000激光粒度分析仪，在南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室完成，粒度参数计算采用矩法参数32-33。沉积物有机碳样品使用意大利EuroVector公司生产的EA3000元素分析仪进行测定，在中国科学院南京地理与湖泊研究所公共技术中心完成，测试精度为0.1%。沉积物含水率采用烘干法测定。1.3相关指标的计算方法沉积物剖面第i层有机碳密度和单位面积一定深度范围内沉积物有机碳储量计算公式34-36为：SOCDorg,i=BDi SOCi（1）SOCorg,i=SOCDorg,i di（2）式中：SOCDorg,i为第i层沉积物有机碳密度（单位为g/cm3），SOCi为第i层沉积物有机碳百分含量，BDi为第 i 层沉积物容重（单位为 g/cm3），SOCorg,i为单位面积一定深度范围内沉积物有机碳储量（单位为 g/cm2），di为第 i层沉积物取样间隔厚度（单位为cm）。不同盐沼湿地类型沉积物有机碳储量计算公式为：SCstock=i=1nSOCorg,i S 102（3）式中：SCstock为某种盐沼植被类型的沉积物有机碳储量（单位为Mg C），S为某种盐沼植被类型面积（单位为ha）。本研究柱状沉积物深度为100 cm，n=6。整个研究区沉积物碳储量为不同盐沼植被类型沉积物有机碳储量的加和。1.4数据分析与制图有机碳含量、有机碳密度和储量计算利用Excel完成；数据统计和相关性分析采用SPSS 17.0完成；样点位置图和有机碳含量空间分布图采用ArcGIS 10.8绘制；数据分析结果图件由Origin 2021导出。2结果2.1沉积物有机碳含量分布特征2.1.1空间分布特征研究区沉积物有机碳含量的描述性统计结果采样站点等深线研究范围互花米草盐地碱蓬芦苇县级行政区边界11700E3500N图例3000N12000E3430N3400N3300N3330N12000E12030E12100E图1研究区位置图彭修强 等：江苏盐城滨海盐沼湿地沉积物有机碳含量及碳储量研究40942卷海洋通报http:/图例3330N12000E 12030E 12100E 12130E3430N3400N3300NTOC%(010cm)0.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.54.04.04.54.55.05.05.55.56.06.07.53330N12000E 12030E 12100E3430N3400N3300N12130E3330N12000E 12030E 12100E 12130E3430N3400N3300N图例TOC%(020cm)0.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.54.04.04.5图例TOC%(2030cm)0.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03330N12000E 12030E 12100E 12130E3430N3400N3300N3330N12000E 12030E 12100E3430N3400N3300N12130E3330N12000E 12030E 12100E3430N3400N3300N12130E表明（表1），100 cm深剖面各层沉积物平均有机碳含量为（1.680.69）%，其中芦苇群落沉积物平均有机碳含量为（1.590.65）%，互花米草群落沉积物平均有机碳含量为（1.760.71）%，盐地碱蓬群落沉积物平均有机碳含量为（1.200.18）%。从不同深度范围内沉积物有机碳含量空间分布图（图 2（a）可以看出，表层 010 cm 和 1020 cm两个层位中沉积物有机碳含量总体保持在较高水平，高值区主要分布于中山河口至新洋港口之间（图2（a）、（b）。2030 cm层位中沉积物有机碳含量在整个研究区范围内均处于较高水平，高值区主要分布于中山河口至射阳河口南侧以及竹港以南，低值区分布于灌河口东侧和王港北侧区域（图 2（c）。3040 cm 层位中沉积物有机碳植被类型芦苇互花米草盐地碱蓬研究区整体样本数/ind7220919300最小值0.170.900.920.17最大值4.807.131.617.13平均值1.591.761.201.68标准差0.650.710.180.69变异系数/%40.8840.341541.07表1研究区沉积物有机碳描述性统计图2各分层沉积物有机碳含量水平空间分布图（a）（b）（c）（d）（e）（f）图例TOC%(3040cm)0.51.01.01.51.52.02.02.52.53.0图例TOC%(4050cm)0.51.01.01.51.52.02.02.52.53.0图例TOC%(50100cm)0.51.01.01.51.52.02.02.54104期http:/含量的分布与2030 cm层位有一定的相似性，其低值区主要分布在研究区北侧和中部；高值区则主要分布在射阳河口和川东港以南区域（图2（d）。4050 cm 和 50100 cm 两个层位有机碳含量水平相对较低，其中，4050 cm高值区分布于射阳河口和梁垛河口（图2（e），50100 cm高值区分布于射阳河口、保护区核心区中心路以及川东港邻近区域（图2（f）。总体来说，射阳河口及邻近区域是不同层位沉积物有机碳含量分布的高值区。2.1.2垂直分布特征沉积物有机碳含量的描述性统计结果表明，0100 cm各层位沉积物有机碳含量的统计参数表现出明显的差异性（表2）。从变幅来看，010 cm沉积物有机碳变化范围为 0.90%7.13%，平均为1.83%；1020 cm 沉积物有机碳为 0.84%4.52%，平均为1.86%；2030 cm沉积物有机碳为0.17%3.13%，平均为1.75%；3040 cm沉积物有机碳为0.92%2.91%，平均为1.66%；4050 cm沉积物有机碳为 0.81%3.11%，平均为 1.59%；50100 cm沉积物有机碳为0.87%2.54%，平均为1.49%。根据Wilding对变异程度的分类，表层010 cm、1020 cm 层位沉积物有机碳含量为高度变异（CV36%），说明该深度范围内沉积物有机碳含量分布较不均匀；20100 cm深度内为中等变异（15%CV36%）。根据3种盐沼植被类型下沉积物有机碳含量垂向分布情况可以看出（图3），芦苇群落沉积物有机碳含量随深度增加呈减增减增波动变化趋势，在表层 010 cm深度处达最大值；互花米草群落柱状沉积物有机碳含量波动变化，呈现先增大后减小的变化趋势，050 cm深度内各层位含量均较高，在1020 cm层位达最大值；盐地碱蓬群落沉积物有机碳含量垂向上变化不明显。在050 cm沉积物剖面上，3种盐沼植被类型各层位沉积物有机碳含量差异显著，50100 cm层位芦苇和互花米草沉积物有机碳含量差异不显著，但均高于盐地碱蓬群落。互花米草沉积物有机碳的含量表现出的表聚性效应主要与其促淤造陆，在表层截留了大量海源性有机碳有关。此外，由于020 cm是植物根系的主要生长深度，而研究区互花米草的根系比较长，所以互花米草湿地 050 cm深度沉积物的有机碳含量总体要高于其他另外两种盐沼群落。2.2沉积物剖面有机碳密度及有机碳储量2.2.1剖面沉积物有机碳密度不同盐沼植被类型沉积物有机碳密度存在明显差异，芦苇群落下沉积物有机碳密度显著高于其他盐沼植被类型（P0.05）。其中，芦苇群落沉积物各层有机碳密度为0.0030.057 g/cm3，平均为 0.028 g/cm3；互花米草沉积物有机碳密度为0.0080.050 g/cm3，平均为0.023 g/cm3；盐地碱蓬沉积物有机碳密度为 0.0190.031 g/cm3，平均为0.023 g/cm3。互花米草和芦苇沉积物各层有机碳密度存在显著性差异（P0.001），与盐地碱蓬无显著差异（P0.05）。芦苇和盐地碱蓬沉积物各层位/cm010102020303040405050100最小值/%0.900.840.170.920.810.87最大值/%7.134.523.132.913.112.54平均值/%1.831.861.751.661.591.49标准差1.140.780.560.530.490.42变异系数/%62.3041.9432.0031.9330.8228.19表2研究区柱状沉积物各层位有机碳描述性统计结果2.52.01.51.00.50.0有机碳含量/%0-1010-2020-3030-4040-5050-100芦苇互花米草盐地碱蓬层位/cm图3研究区各分层沉积物有机碳含量分布特征彭修强 等：江苏盐城滨海盐沼湿地沉积物有机碳含量及碳储量研究41142卷海洋通报http:/层有机碳密度存在显著性差异（P0.05）。如图4所示，不同盐沼群落各层沉积物有机碳密度垂向分布规律与有机碳含量保持一致。芦苇沉积物剖面有机碳密度总体呈“W形”，即减-增减增的波动变化趋势，变化范围为0.0250.030 g/cm3，在 3040 cm 深度达最大值；互花米草沉积物有机碳密度在1020 cm处最大，之后随剖面深度的增加而逐渐减小；盐地碱蓬沉积物有机碳密度随剖面深度增加变化幅度较小。2.2.2沉积物有机碳储量不同盐沼植被类型各层位沉积物有机碳储量的分布及占比情况如图5所示。3种盐沼植被类型中 上 部 050 cm 各 层 沉 积 物 有 机 碳 储 量 在 0100 cm 沉积层总有机碳储量所占比例为 9.11%11.56%，平均为 10.14%，各层位占比大致相当。底层（50100 cm）沉积物有机碳储量占总体 0100 cm 深 度 总 有 机 碳 储 量 的 比 例 为 47.71%50.49%，平均为49.29%。由此可见，以往对于江苏盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳储量的估算大多限于 20 cm、30 cm、40 cm 或 60 cm 深度16-18,30,37，会在一定程度上低估研究区域的固碳能力。基于2021年高分2号遥感影像解译的最新盐沼湿地分布信息，利用公式（3）中的方法估算了江苏盐城不同盐沼植被类型的沉积物有机碳储量（表3）。其中，芦苇湿地沉积物有机碳储量最高，总储量为3 179.11103Mg C；互花米草次之，其沉积物有机碳总碳储量为 2 915.06103Mg C；盐地碱蓬最低，总碳储量为101.10103Mg C。江苏盐城湿地沉积物有机碳总储量达 6 195.27103Mg C。3讨论3.1盐沼植被类型对沉积物有机碳含量的影响分析植被类型及其地上、地下生物量和枯落物生物量的差异均对沉积有机碳累积和迁移过程起着重要的作用。对江苏盐城不同盐沼植被类型下沉积物有机碳含量的对比分析表明，互花米草湿地的沉积物有机碳平均含量最高，其次为芦苇湿地，盐地碱蓬相对较低。其中，芦苇湿地沉积物有机层位/cm010102020303040405050100总计芦苇/（103Mg C）339.82309.63314.72343.48292.261 579.203 179.11互花米草/（103Mg C）265.48337.05324.14302.82294.881 390.692 915.06盐地碱蓬/（103Mg C）9.7110.4210.999.229.7151.05101.100.0400.0350.0300.0250.0200.0150.0100.0050.000有机碳密度/（gcm-3）0101020 20303040 4050 50100芦苇互花米草盐地碱蓬层位/cm图4研究区不同盐沼植被类型下各分层沉积物有机碳密度3.02.52.01.51.00.50.0碳储量/（gcm-2）010cm1020cm2030cm3040cm4050cm50100cm芦苇互花米草盐地碱蓬图5研究区不同盐沼湿地沉积物有机碳储量及各层占比（a）有机碳储量100806040200占比/%芦苇互花米草盐地碱蓬010cm1020cm2030cm3040cm4050cm50100cm（b）各层占比表3研究区不同盐沼植被类型沉积物有机碳储量统计结果4124期http:/碳平均含量为0.17%4.80%，平均值为1.59%；互花米草为0.90%7.13%，平均为1.76%；盐地碱蓬为 0.92%1.61%，平均为 1.20%。在表层（010 cm），沉积物有机碳含量大小排序为：芦苇互花米草盐地碱蓬。除表层外，在 10100 cm各层位中，沉积物有机碳含量均为互花米草芦苇盐地碱蓬。这表明芦苇和互花米草对沉积物有机碳的累积作用较强，盐地碱蓬最弱。研究区互花米草位于高潮滩下部至中潮滩上部，一方面由于其茎、叶密集，能够降低潮流流速，当涨潮流携带的细颗粒物进入米草滩后被拦截，导致黏土组分含量增加，沉积物偏细，接受了较多附着在细颗粒沉积物上的有机物，使得海源有机物来源较为丰富；另一方面，互花米草滩又有着较高的沉积速率和植物生物量，有利于有机质的埋藏和保存38。芦苇生长于潮上带及高潮位以上潮间带地区，受潮汐影响较弱，环境相对封闭，接受海源有机物来源较少，但其生物量较高，且每年研究区大部分区域芦苇未进行定期收割，回归地面的生物量较高。盐地碱蓬生长于高潮带附近，生物量较低且沉积速率远低于互花米草39，受潮流影响时间较互花米草短，有利于好氧细菌的活动，有机物有充分的氧化分解时间38，从而使盐地碱蓬群落沉积物有机碳含量相对较低。3.2理化因子对沉积物有机碳含量的影响分析通过对沉积物有机碳含量和理化性质进行相关性分析，得到各因子之间的相关系数（表4）。沉积物有机碳含量与含水率、平均粒径和黏土含量呈显著正相关（P0.01），与容重呈显著负相关关系（P0.01），相关系数为-0.405（P0.01）。有机碳含量容重含水率平均粒径砂含量粉砂含量黏土含量芦苇互花米草盐地碱蓬总体芦苇互花米草盐地碱蓬总体芦苇互花米草盐地碱蓬总体芦苇互花米草盐地碱蓬总体芦苇互花米草盐地碱蓬总体芦苇互花米草盐地碱蓬总体芦苇互花米草盐地碱蓬总体有机碳含量1111-0.346*-0.387*-0.519*-0.405*0.394*0.456*0.488*0.456*0.0210.179*-0.0190.206*0.007-0.122-0.029-0.159*-0.096-0.1300.112-0.0730.0650.221*-0.1010.236*容重1111-0.927*-0.933*-0.943*-0.954*0.064-0.582*-0.366-0.570*-0.0320.433*0.3070.455*-0.0750.082-0.212-0.0330.092-0.519*-0.343-0.502*含水率11110.0040.628*0.4220.602*0.012-0.466*-0.365-0.469*-0.006-0.1240.261-0.011-0.0080.583*0.3930.550*平均粒径1111-0.856*-0.898*-0.953*-0.901*-0.0490.0070.750*0.115*0.968*0.953*0.930*0.958*砂含量1111-0.459*-0.418*-0.909*-0.512*-0.742*-0.778*-0.798*-0.788*粉砂含量1111-0.256*-0.246*0.475*-0.125*黏土含量1111表4沉积物有机碳含量与其他理化因子的相关系数注：*:P0.01；*:P0.05。彭修强 等：江苏盐城滨海盐沼湿地沉积物有机碳含量及碳储量研究41342卷海洋通报http:/研究区盐沼湿地沉积物容重为0.602.09 g/cm3，平均值为1.50 g/cm3。沉积物容重是海洋沉积研究中的重要参数，不仅可以较准确地反映沉积物物理性状的整体状况40，还可有效指示沉积物质量和生产力41。它与沉积物的水、热状况密切相关，通过影响沉积物持水、蓄水性能及植物生长来影响湿地沉积物有机碳储存。本研究中，不同盐沼植被类型表层沉积物（020 cm）有机碳含量均较高，对应的沉积物容重则较小，主要是由于表层沉积物植物根系和腐殖质较多，孔隙度较大，有利于动物和好气微生物的活动，从而增加枯落物分解和有机碳的积累。沉积物含水率主要通过对微生物产生影响来间接影响沉积物有机碳含量。水分条件通过改变沉积物的通气性影响有机碳在沉积物中的矿化分解和微生物的活动，进而影响沉积物有机碳的存储。互花米草群落下沉积物有机碳含量与沉积物平均粒径和黏土含量有着较好的相关关系，相关系数为0.221（P0.01），而芦苇和盐地碱蓬群落下有机碳含量与平均粒径和黏土含量不具有相关性，这说明粒度效应是控制互花米草湿地沉积物中有机碳含量分布的一个重要因素。高建华等38研究认为苏北潮滩湿地中粒度效应是控制互花米草前缘地带以及互花米草滩沉积物中有机碳分布的一个重要因素，本文的研究结论与其一致。3.3与国内类似滨海环境沉积物有机碳的比较分析与国内其他海岸带滨海环境相比，江苏盐城盐沼湿地沉积物有机碳含量处于相对较高的水平，高于胶州湾42、黄河三角洲43-45、长江口46-50、杭州湾51和闽江口52等盐沼湿地（表5）。主要原因包括两个方面：一方面由于江苏盐城海岸基底为黄河和长江源细颗粒沉积物，在物质组成上含有更多的淤泥质组分，受“粒度控制效应”的影响，积累了大量有机物质；另一方面，江苏盐城海岸盐沼发育时间较长，沉积物剖面跨越了较大的时间尺度，为有机碳埋藏和积累提供了有利条件，也是造成江苏盐城盐沼湿地沉积物有机碳高于其他类型湿地的原因。与高建华等在盐城海岸盐沼湿地所采集的柱样相比，本研究中的柱样TOC含量与他们的研究结果较为一致，含量分布范围存在一定程度的相交，但明显高于贾乾威等和张佳佳的研究，总体上存在数量级的差别17-18。张佳佳的采样点位于川东港至梁垛河口，涵盖非湿地类型，受潮汐影响较小，因而TOC含量范围较本研究偏小。地区辽河三角洲黄河三角洲胶州湾盐城珍禽保护区核心区整个盐城盐城川东港至梁垛河口长江口崇明东滩杭州湾闽江口漳江口整个盐城生态系统类型翅碱蓬、管理芦苇、天然芦苇滨海湿地芦苇、柽柳、翅碱蓬芦苇柽柳、盐地碱蓬、芦苇大米草、碱蓬、芦苇光滩、互花米草、盐地碱蓬、芦苇光滩、互花米草、盐地碱蓬、芦苇光滩、互花米草、芦苇互花米草、碱蓬、芦苇、茅草、光滩互花米草、芦苇、海三棱蔗草互花米草、芦苇、海三棱蔗草互花米草、芦苇、海三棱蔗草芦苇、互花米草短叶茳芏、芦苇、互花米草互花米草芦苇、互花米草、盐地碱蓬沉积物深度/cm050300100010004006007002006004003003005006002001000100有机碳含量/（gkg-1）1.739.6-0.488.20-0.55.26.3313.031.5431.630.6910.340.882.541.847.741.6714.157.70（平均值）4.418.581.857.7415.8641.611.432.331.7071.30，16.80（平均值）资料来源参考文献53参考文献43参考文献54参考文献45参考文献44参考文献42参考文献13参考文献16参考文献17参考文献18参考文献50参考文献55参考文献56参考文献57参考文献58参考文献59本研究表5研究区沉积物有机碳与国内其他滨海盐沼湿地平均含量比较注：“-”表示无此项数据。4144期http:/4结论本研究利用高密度现场采样对江苏盐城海岸带滨海盐沼湿地固碳能力进行了系统调查，获得了沉积物有机碳含量和储量的现状分布数据，分析了沉积物有机碳含量和储量的主要影响因素，得到以下结论：（1）盐城海岸盐沼湿地沉积物有机碳含量总体处于较高水平，明显高于国内其他类似盐沼湿地。0100 cm 深柱状沉积物有机碳含量为 0.17%7.13%，平均值为1.68%。盐沼植被类型对沉积物有机碳含量有显著影响，表现为互花米草（1.76%）芦苇（1.59%）盐地碱蓬（1.20%）。100 cm深度各层沉积物有机碳密度（单个剖面平均）为126.91431.77 Mg C/ha，平均值为239.90 Mg C/ha，接近于全球盐沼平均水平（255 Mg C/ha）。（2）3种盐沼群落沉积物有机碳含量与有机碳密度在垂向上的变化趋势基本一致。芦苇和互花米草群落沉积物有机碳含量和密度具有明显的表聚性效应。不同盐沼群落上部 050 cm 与下部 50100 cm深度范围内沉积物有机碳储量占比大致相当，因此，在评估盐城盐沼湿地沉积物有机碳储量时应注意采样深度，尤其不应忽视下部层位。（3）相关性分析结果表明沉积物有机碳含量与含水率、平均粒径和黏土含量呈显著正相关（P0.01），与容重呈显著负相关关系（P0.01），其中互花米草群落沉积物有机碳含量具有明显的粒度控制效应。（4）芦苇、互花米草和盐地碱蓬100 cm深度内沉积物有机碳总储量累计达6.195 27106Mg C。芦苇沉积物碳储量最大，约占研究区总碳储量的51.32%，互花米草次之，约占47.05%，这主要是因为芦苇和互花米草是当前研究区的主要盐沼植被类型。致谢：本研究在野外采样过程中得到了江苏黄海湿地研究院的大力协助，南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室和中国科学院南京地理与湖泊研究所公共技术中心协助进行了样品粒度和有机碳的测试分析，在此一并表示诚挚谢意！参考文献1CALLAWAY J C,BORGNIS E L,TURNER R E,et al.Carbon sequestration and sediment accretion in San Francisco Bay Tidal WetlandsJ.Estuaries and Coasts,2012,35(5):1163-1181.2MCLEOD E,CHMURA G L,BOUILLON S,SALM R,etal.A blueprint for blue carbon:toward an improved understanding of the role of vegetated coastal habitats in sequestering CO2J.Frontiers in Ecology and the Environment,2011,7:362-370.3HOWE A J,RODRIGUEZ J,SACO P M.Surface evolution and carbon sequestration in disturbed and undisturbed wetland soils of the hunter estuary,southeast australiaJ.Estuarine Coastal&Shelf Science,2009,84(1):75-83.4HUSSEIN A H,RABENHORST M C,TUCKER M L.Modeling of carbon sequestration in coastal marsh soilsJ.Soil Science Society of America Journal,2004,68(5):1786-1795.5LOOMIS M J,CRAFT C B.Carbon sequestration and nutrient(nitrogen,phosphorus)accumulation in river-dominated tidal marshes,georgia,USAJ.Soil Science Societyof Ameri