黄河三角洲新生湿地土壤对营养成分和碳的扣留.pdf

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1、8ll背地质论评GEOLOGICALREVIEWVJoa1．n5．82N0o．l12黄河三角洲新生湿地土壤对营养成分和碳的扣留丁玉蓉，，叶思源，2，，赵全升1)青岛大学，山东青岛，266071；2)国土资源部海洋油气资源和环境地质重点实验室，山东青岛，266071；3)青岛海洋地质研究所，山东青岛，266071内容提要：研究碳的扣留和埋藏速率对全球碳收支平衡预算有重要的意义。为了研究碳的年均扣留量，2007年5月，选择黄河三角洲新生湿地的3种植被，由建林乡附近至河口布设8个剖面，在枯水季节进行剖面原位取样以及含水

2、量、有机碳、总碳和营养成分的实验室分析测试。同时利用黄河三角洲分流河道频繁改动过程中沉积间断所形成的古土壤层作为新生湿地的时间标计算沉积物的沉积速率，从而计算出碳的加积速率。结果表明：虽然湿地沉积物碳的浓度非常低，其总碳与有机碳的浓度分别为<2％和<1％，其土壤的碳氮比为50—53，远高于稳定的湿地土壤同名组分值15—25，但由于研究区较高的沉积速率，其碳的加积速率与世界其它地区的盐沼湿地相当，总碳和有机碳的加积速率分是为594～1771g／(in·a)和58～228g／(m·a)。且前者受控于沉积物的沉积速率，

3、与各营养成分总量的加积速率显著相关，而后者主要与有机碳浓度以及其它营养成分Mn、Cu、Zn和Fe等呈显著正相关。该湿地土壤的营养成分可作为湿地演化的端元成分。关键词：有机碳；营养成分；加积速率；新生湿地土壤；黄河三角洲有关沉积物对碳的扣留和埋藏是全球碳收支平养成分，因此河口湿地对有机碳和其它营养成分的衡预算以及湿地生态系统在地质历史时期内碳循环扣留和埋藏研究是非常重要的；同时这也是早期成研究的重要内容，并引起了全球科学家的广泛兴趣岩作用最为显著的地区。例如在一些沼泽湿地只有(范德江等，2000；Breviketa

4、1．，2004；PeterSmith，30％～50％的有机碳和营养成分被埋藏下来。2004；ZhangShipingeta1．，2011；DuanXiannanet黄河三角洲新生湿地是1976年以后黄河由刁a1．，2008)。在小的时间尺度内，沉积物对碳的扣口流路迁至清水沟流路形成的，至2007年只有31留(Carbonsequestration)影响着湿地生态系统的营年的历史，这已经不在”Cs以1963年作为时问标尺养状态和河口的生产力(Graetzeta1．，1997；Nairet的范围之内。。Pb~Jq0年

5、是百年尺度内的一种好方a1．，2001)。法。这种方法基于两个最基本的假设，即具有稳定沉积物中被埋藏的碳形态与碳总量受控于早期的mPb供给速率和沉积后加Ph处于封闭系统中。实成岩作用(Berner，1970)。在湿地沉积物表面，大际应用中要求具有稳定的沉积环境(稳定的物源、部分新沉积的有机物质被分解，而其它的营养成分稳定的沉积速率)及沉积后未受改造。冰川、湖泊会快速地重新矿化，并向沉积物中的孔隙水中释放，沉积易满足上述两个条件。陆架沉积物只能基本满最终释放到上覆地表水中(Yeeta1．，2010，2011)。足上

6、述条件(范德江等，2000)。河口区则很难满足因此，只有部分与沉积物颗粒结合的有机碳及营养上述条件。黄河三角洲分流河道频繁改动，沉积、侵成分到达水一沉积物界面时会与聚集的沉积物一起蚀交替运行，尤其无法满足上述条件。为此，薜春汀被埋藏。有机碳及营养成分埋藏在较深的沉积物等(2009)提出应用历史地理学和沉积地质学综合中，多以较稳定的矿物形态存在，不易转化而迁移。分析确定年代的科学方法。本文将利用黄河三角洲由于河口地区聚集着来自陆地的大量有机物质与营分流河道频繁改动过程中沉积间断所形成的古土壤注：本文为国土资源公益性

7、行业科研专项(编号201111023)、国家自然科学基金资助项目(编号40872167)和大地调项目(编号1212010611402)的成果。收稿日期：2011-08—1l；改回日期：201l一11_24；责任编辑：章雨旭，黄敏。作者简介：丁玉蓉，女，1986年生。硕士研究生，主要从事沉积地球化学研究。Email：QDdyr2009@126．COm。通迅作者：叶思源，女，1963年生。博士，研究员。主要从事环境地球化学研究。Email：siyuanye@hotmail．com地质论评层作为新生湿地的时间标，研究黄

8、河三角洲新生湿用时间标以上沉积土壤的厚度除以沉积的时间，即地沉积物对碳及其它营养成分的扣留和埋藏速率。为沉积速率。本研究是利用1976年前在该区形成的沉积物间断时发育成的沼泽湿地层作为时间标，1材料和方法它有如下特征：植物根系密集，生物活动强烈，古土1．1研究区基本情况壤层顶层具大量植物根系或大量生物扰动的其他特研究区位于1976年黄河改道清水沟以来形成征，以及被粘粒、次