盐碱化土壤有机碳累积对根系淀积物和环境要素的响应

土壤盐碱化能够抑制微生物活性，破坏土壤团聚体结构，进而影响土壤有机碳的累积，探讨外源碳在盐碱化土壤有机碳库中的固持和转化，能正确评价盐碱化土壤的固碳潜力。本项目以黄河三角洲盐碱地为研究对象，采用13C示踪技术，通过盆栽试验和室内模拟培养试验，研究盐碱化土壤中芦苇根系碳淀积的变化，明确植物根系输入到盐碱化土壤有机碳库的数量、淀积碳在土壤中固持和转化机理，探讨温度和水分环境要素对13C标记芦苇秸秆在盐碱化土壤不同粒径团聚体中的固持数量、微生物转化强度及对CO2、CH4释放的影响，揭示根系淀积物和环境要素对盐碱化土壤有机碳累积的影响机理。阐明黄河三角洲盐碱地在我国陆地生态系统碳循环中的地位和作用，为我国发挥盐碱土碳汇作用、减少碳排放提供理论依据和数据支持。

本项目采用13C脉冲技术及13C示踪技术相结合的方法，定量研究了黄河三角洲地区盐碱化土壤中芦苇根系碳淀积以及这些碳淀积物在土壤中的固持和转化机理，探讨了温度和水分变化对外源底物在黄河三角洲地区盐碱化土壤中固持和转化以及对温室气体排放的影响。.采用盆栽芦苇试验，选取黄河三角洲地低盐和高盐两个土样，通过对芦苇125 d生长期内进行4次13C脉冲标记，测定不同生长期芦苇光合碳在芦苇（地上、地上）、土壤有机碳（SOC）、溶解性有机碳（DOC）、微生物生物量碳（MBC）、颗粒有机碳（POM，>53m）和矿物结合态有机碳（MAOC，<53m）中的分配。结果表明低盐土壤中芦苇地上部分同化13C占总同化13C量的百分比明显低于高盐土壤，但低盐土壤中地下部分（芦苇根部+土壤）同化13C的百分比明显高于高盐土壤。低盐土壤SO13C含量明显高于高盐土壤，且SO13C含量与芦苇生物量呈显著正相关关系。两个盐分土壤中DO13C和MB13C占土壤SO13C的最大比例不足20%，且高盐土壤中DO13C占 SO13C比例明显高于低盐土壤。超过30%的SO13C是以PO13C的形式存在于低盐土壤中，超过80%的SO13C是以MAO13C的形式存在于高盐土壤中。说明较高的土壤盐分抑制植物光合碳由地上向地下的运移，促使植物光合碳在土壤中转化为活性较低的碳组分。.采用室内培养试验，研究了温度和水分变化对外源底物在不同盐碱化土壤中分解与转化的影响。60 d培养期内，低盐和高盐两个土壤CO2-13C释放速率和CO2-13C的累积释放量均在30℃最高，20℃居中，10℃最低，且低盐土壤明显高于高盐土壤。两个盐分土壤DO13C和PO13C均在10℃最高，20℃次之，30℃最低，且二者在高盐土壤中的含量明显高于低盐土壤。60 d培养期内，低盐和高盐两个土壤CO2-C释放速率和CO2-C的累积释放量均在90%WHC 最高，60%WHC次之，30%WHC最低，同样低盐土壤明显高于高盐土壤。说明温度和水分明显影响盐碱化土壤有机质的分解与转化，温度和水分的升高利于土壤中CO2的释放，且主要是通过加快土壤活性碳的转化而实现。.综上，本项目较系统地研究了黄河三角洲地区植物光合碳的输入、在土壤中的转化及温室气体的排放，对理解盐碱化土壤有机碳的周转过程提供理论依据，同时为发挥盐碱化土壤的碳汇功能、减少碳排放提供数据支持。