紅樹林是全球生產(chǎn)力最高的藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)之一。已有研究證實(shí)，紅樹林恢復(fù)能夠增加土壤有機(jī)碳的積累，但其對(duì)土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性的影響尚不明確。土壤有機(jī)碳根據(jù)其穩(wěn)定性和形成過程的不同，通常被劃分為顆粒態(tài)有機(jī)碳(POC)和礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳(MAOC)。然而，濱海濕地礦物質(zhì)豐富，受潮汐周期性影響，礦物不僅能夠結(jié)合細(xì)粒有機(jī)質(zhì)，還能直接與植物來源的粗粒有機(jī)質(zhì)結(jié)合。因此，為了更準(zhǔn)確地解析濱海濕地土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性及其對(duì)紅樹林恢復(fù)的響應(yīng)，有必要將MAOC進(jìn)一步拆分為粗顆粒態(tài)有機(jī)碳(cMAOC)和細(xì)顆粒態(tài)有機(jī)碳(fMAOC)。

研究采用空間替代時(shí)間的方法，以珠海淇澳島灘涂及其附近的無瓣海桑和秋茄恢復(fù)樣地為研究對(duì)象。我們通過測(cè)定三條樣地土壤中POC、cMAOC、fMAOC的含量，并進(jìn)一步分析fMAOC中鐵結(jié)合有機(jī)碳和鈣結(jié)合有機(jī)碳的含量，探討紅樹林恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性的影響。

研究結(jié)果表明，紅樹林恢復(fù)顯著增加了土壤中各類有機(jī)碳組分的含量，其中穩(wěn)定性最高的fMAOC增幅最大。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，鐵結(jié)合有機(jī)碳在fMAOC的變化中發(fā)揮了重要作用，其貢獻(xiàn)大于鈣結(jié)合有機(jī)碳的影響。總體而言，本研究表明，紅樹林恢復(fù)不僅能夠增加藍(lán)碳的固存量，還能通過礦物-有機(jī)質(zhì)的相互作用增強(qiáng)其穩(wěn)定性。這一發(fā)現(xiàn)表明，紅樹林恢復(fù)可作為一種有效的自然解決方案，用于緩解氣候變化。

相關(guān)研究成果以“Mangrove restoration enhances blue carbon sequestration and its stability in a subtropical tidal wetland”為題發(fā)表在英國生態(tài)學(xué)會(huì)經(jīng)典期刊Functional Ecology上。中國科學(xué)院華南植物園博士研究生黃幸運(yùn)為論文第一作者，王法明研究員為論文通訊作者。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、“一帶一路”國家與國際科學(xué)組織聯(lián)盟等項(xiàng)目的資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1111/1365-2435.70121

圖1. 紅樹林恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳組分的影響

圖2. 紅樹林恢復(fù)對(duì)細(xì)礦物結(jié)合態(tài)組分中鈣結(jié)合態(tài)有機(jī)碳和鐵結(jié)合態(tài)有機(jī)碳的影響

圖3. 紅樹林恢復(fù)增加土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和穩(wěn)定性的過程和機(jī)制