濱海灘涂原生草灘及圍墾農(nóng)田土壤碳、氮、磷化學(xué)計(jì)量學(xué)特征及其隨鹽度的變化

潘國(guó)浩　劉洋　張瑩瑩　高軍　付強(qiáng)　趙永強(qiáng)　嚴(yán)金龍

摘要：為研究濱海灘涂土地利用變化對(duì)土壤碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比的影響，并探討土壤鹽度與C、N、P化學(xué)計(jì)量比的關(guān)系，以濱海灘涂原生草灘（堿蓬灘、蘆葦灘）及圍墾后的農(nóng)田為研究對(duì)象，分析灘涂土地利用變化過(guò)程中土壤鹽度和C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比的變化。研究表明：（1）濱海灘涂由堿蓬灘-蘆葦灘-農(nóng)田的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，土壤有機(jī)碳（TOC）含量、全氮（TN）含量、全磷（TP）含量均整體顯著升高，TOC含量、TN含量增長(zhǎng)幅度遠(yuǎn)高于TP含量;C/P、N/P顯著升高，而C/N沒(méi)有顯著變化。（2）在較高的P水平及較低的N水平影響下，濱海灘涂土壤表現(xiàn)為較高的C/N、較低的C/P和N/P，總體表現(xiàn)為N限制。（3）隨著土壤鹽度的降低，TOC含量、TN含量、C/P和N/P均顯著升高，且呈一階遞減冪函數(shù)（Allometric1）關(guān)系（y=a·xb，r2≥0.75，P<0.01）;土壤TP含量及C/N則隨鹽度沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性變化?？傮w而言，濱海灘涂土地利用及鹽度變化主要影響土壤TOC含量、TN含量、C/P和N/P，對(duì)TP含量和C/N的影響相對(duì)較小。

關(guān)鍵詞：灘涂;土地利用變化;土壤;化學(xué)計(jì)量學(xué);鹽度

中圖分類號(hào)： S181文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2019）08-0273-06

生源要素碳（C）、氮（N）、磷（P）的化學(xué)計(jì)量學(xué)關(guān)系對(duì)于維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及其穩(wěn)定性具有重要作用[1-2]。土壤中的C、N、P化學(xué)計(jì)量比直接影響微生物種群動(dòng)態(tài)、有機(jī)質(zhì)分解、植物養(yǎng)分吸收等一系列生態(tài)過(guò)程，并進(jìn)一步影響生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的響應(yīng)與反饋[3]。土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比既反映了土壤養(yǎng)分的供應(yīng)、限制關(guān)系，又反映了土壤生態(tài)系統(tǒng)碳的消耗與固定過(guò)程，同時(shí)反映了自然因素和人為因素對(duì)土壤生源要素的影響程度[1]。因此，土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量關(guān)系已成為目前土壤生態(tài)學(xué)及生物地球化學(xué)的研究熱點(diǎn)和不可缺少的重要指標(biāo)。

土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比主要受區(qū)域水熱條件和成土作用特征的控制，同時(shí)受到人類活動(dòng)的影響[1，4]。近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾不斷增強(qiáng)，并進(jìn)一步對(duì)土壤C、N、P生物地球化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生深刻影響，C、N、P化學(xué)計(jì)量關(guān)系是反映這種變化的表觀性指標(biāo)[4]。人類活動(dòng)（如施肥、污染、土地利用變化等）可以改變環(huán)境條件，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分循環(huán)和C、N、P化學(xué)計(jì)量關(guān)系等發(fā)生變化，進(jìn)而強(qiáng)烈地影響生態(tài)系統(tǒng)、碳循環(huán)和地球氣候之間的相互作用[1]。

土地利用變化對(duì)土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比具有顯著影響[5-7]，這種影響在濕地生態(tài)系統(tǒng)中表現(xiàn)得尤為突出和明顯[4，8-9]。研究顯示，在河口濕地土地利用變化過(guò)程中，土壤C/N、C/P、N/P均表現(xiàn)為隨著干擾程度的增大而逐漸降低的趨勢(shì)[4];濱海蘆葦濕地在農(nóng)業(yè)開墾下，土壤有機(jī)碳含量、全氮含量均顯著增加，而全磷含量變化不大，退耕濕地土壤C/N、C/P、N/P均顯著高于新生濕地[8];在湖泊濕地中，天然濕地土壤C/N顯著高于圍墾農(nóng)田，而C/P和N/P則顯著低于圍墾農(nóng)田[9]。不同濕地系統(tǒng)土地利用變化對(duì)土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比可能具有不同的影響。

濱海灘涂是一種特殊的濕地類型，是陸-海界面重要的緩沖帶和過(guò)渡帶，也是我國(guó)重要的后備耕地資源[10]。近幾十年來(lái)，圍墾等人類活動(dòng)改變了自然海岸格局，對(duì)濱海灘涂造成了巨大沖擊，使濱海灘涂土地利用由自然濕地向農(nóng)田轉(zhuǎn)化[11]，這種轉(zhuǎn)化勢(shì)必驅(qū)動(dòng)土壤C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量關(guān)系發(fā)生變化，進(jìn)而影響整個(gè)濱海生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[12]。研究濱海灘涂由原生草灘到圍墾農(nóng)田的土地利用變化對(duì)土壤生源要素的影響具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。目前，相關(guān)研究主要集中在河口濕地[4，13]、湖泊濕地[3，9]、沼澤濕地[14]以及三江平原濕地[15]等上，而對(duì)于面積廣闊的濱海灘涂濕地尚沒(méi)有相關(guān)研究。鹽度變化是濱海灘涂土地利用變化的最直觀指示，也是其他許多重要土壤指標(biāo)和植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵影響因子[16-17]，然而有關(guān)灘涂土壤鹽度變化和C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比的關(guān)系尚未有研究報(bào)道。

基于此，本研究選擇江蘇省典型濱海灘涂原生草灘及其圍墾農(nóng)田為研究對(duì)象，設(shè)置采樣斷面，分析濱海灘涂由自然濕地轉(zhuǎn)變?yōu)閲鷫ㄞr(nóng)田過(guò)程中土壤C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量關(guān)系的變化，并探討土壤鹽度與C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比的關(guān)系，以期為江蘇省濱海灘涂的生態(tài)保護(hù)、濕地利用與合理開發(fā)提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

采樣點(diǎn)選擇在江蘇鹽城新洋港和斗龍港之間的典型原生灘涂及其外圍圍墾農(nóng)田。該原生灘涂地區(qū)面積約 218.9 km2，保存著較為完整的濱海灘涂生態(tài)系統(tǒng)，植被資源豐富。除蘆葦（Phragmites australis）、堿蓬（Suaeda salsa）2種原生植被大量分布外，外來(lái)入侵物種互花米草（Spartina alterniflora）面積逐漸擴(kuò)大。在水鹽影響下，灘涂草灘從陸地向海洋呈現(xiàn)明顯條帶狀分布，土質(zhì)主要為濱海鹽土。原生灘涂周邊土地主要為經(jīng)過(guò)筑堤圍墾、淋鹽洗鹽形成的農(nóng)田，主要種植小麥（Triticum aestivum）、大麥（Hordeum vulgare）、玉米（Zea mays）、大豆（Glycine max）、油菜（Blassika kapestris）等作物，土質(zhì)主要為脫鹽發(fā)育而成的潮土。

1.2樣品采集與預(yù)處理

2013年5月，在研究區(qū)由海至陸沿垂直海岸線方向設(shè)置2條采樣斷面（A、B），每個(gè)斷面設(shè)置13個(gè)采樣點(diǎn)，合計(jì)26個(gè)采樣點(diǎn)（圖1）。采樣點(diǎn)包括灘涂原生草灘：堿蓬灘（A1～A3，B1～B3）、蘆葦灘（A4～A6，B4～B6）;圍墾農(nóng)田：小麥田（A7～A9，B7～B9）、玉米田（A10，B13）、大麥田（A11～A12，B10～B11）、油菜田（A13，B12）。各塊農(nóng)田中每年農(nóng)作物種植種類并不固定，因此將農(nóng)田作為整體進(jìn)行討論。

在每個(gè)采樣點(diǎn)用荷蘭Eijkelkamp土壤采樣器隨機(jī)采集5個(gè)0～20 cm深土壤樣品，并等量混合，作為該采樣點(diǎn)表層土壤樣品。樣品采集后帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干、研磨、過(guò)篩，用于測(cè)定土壤理化性質(zhì)。

1.3分析方法

土壤全磷（TP）含量采用酸溶-鉬銻抗法測(cè)定;全氮（TN）含量采用重鉻酸鉀-硫酸消解，開氏法測(cè)定;有機(jī)碳（TOC）含量采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定;土壤鹽度（Salt）采用質(zhì)量法測(cè)定，同時(shí)利用電導(dǎo)率儀測(cè)定電導(dǎo)率（EC）（水土比5 mL ∶1 g）;pH值采用酸度計(jì)測(cè)定。

土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比（C/P、N/P、C/N）均采用元素物質(zhì)的量之比進(jìn)行計(jì)算。

1.4統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 10.0和Origin 7.5軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和作圖。采用Mann-Whitney U非參數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行差異性分析;秩次轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行多重比較，方差齊性時(shí)，采用LSD檢驗(yàn)，方差不齊時(shí)，采用Tamhanes檢驗(yàn);采用Spearman秩相關(guān)分析進(jìn)行相關(guān)性分析，置信水平為α=0.05、0.01、0.001。

2結(jié)果與分析

2.1灘涂原生草灘及圍墾農(nóng)田土壤碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量學(xué)特征

由圖2可知，灘涂原生草灘及圍墾農(nóng)田土壤pH值在 8.10～8.95之間，隨著堿蓬灘、蘆葦灘、農(nóng)田的土地利用變化，pH值整體略呈降低趨勢(shì)，但差異未達(dá)到顯著水平（P>0.05）。研究區(qū)土壤鹽度、電導(dǎo)率分別在0.012%～2.409%、0.10～4.48 mS/cm之間，其中堿蓬灘土壤鹽度顯著高于蘆葦灘和農(nóng)田土壤（P<0.05），蘆葦灘鹽度顯著高于農(nóng)田土壤（P<0.05），隨著堿蓬灘、蘆葦灘、農(nóng)田的土地利用變化，土壤鹽度逐漸降低。研究區(qū)TOC、TN、TP含量分別在0.588%～2.832%、0.025%～0.140%和0.048%～0.104%之間，在由堿蓬灘、蘆葦灘到農(nóng)田的土地利用變化過(guò)程中，TOC、TN含量均顯著升高（P<0.05）;TP含量與TOC、TN含量不同，堿蓬灘和蘆葦灘TP含量沒(méi)有顯著差異（P>0.05），而農(nóng)田TP含量有一定程度的升高。從堿蓬灘到農(nóng)田，TOC、TN含量升高近2倍，而TP含量?jī)H升高0.3倍，相比而言，TOC、TN含量變化幅度遠(yuǎn)高于TP含量。

灘涂原生草灘及圍墾農(nóng)田土壤C/P在22.2～112.4之間，隨著堿蓬灘、蘆葦灘、農(nóng)田的土地利用變化，土壤C/P逐漸升高，相比于堿蓬灘，農(nóng)田土壤C/P提高約1.2倍。研究區(qū)土壤N/P在0.81～4.65之間，其變化趨勢(shì)與C/P一致，隨著土地利用變化，N/P逐漸升高，農(nóng)田土壤相比于堿蓬灘提高約1.3倍。相比于C/P和N/P，土壤C/N變異性相對(duì)較?。?8.5～30.4），其變化趨勢(shì)與C/P和N/P明顯不同。隨著堿蓬灘、蘆葦灘、農(nóng)田的土地利用變化，土壤C/N沒(méi)有顯著變化。

2.2與其他研究的對(duì)比

通過(guò)與部分典型濕地表層土壤以及全球、中國(guó)濕地土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比的對(duì)比（表1），可以看出，總體而言，研究區(qū)土壤C/P低于中國(guó)和全球濕地土壤平均C/P，而與其他濕地系統(tǒng)土壤相比處于相對(duì)居中的水平。研究區(qū)總體N/P遠(yuǎn)低于中國(guó)和全球土壤平均N/P，也低于大部分文獻(xiàn)中其他濕地系統(tǒng)。研究區(qū)總體C/N則高于中國(guó)和全球土壤平均C/N，與其他濕地土壤相比，研究區(qū)C/N也處于相對(duì)較高水平。相對(duì)于較高的C/N，較低的C/P和N/P可能與研究區(qū)較高的P水平及較低的N水平有關(guān)。濱海灘涂原生草灘及圍墾農(nóng)田土壤總體表現(xiàn)為N限制。

2.3研究區(qū)土壤碳、氮、磷含量及其化學(xué)計(jì)量比的相關(guān)關(guān)系

灘涂原生草灘及圍墾農(nóng)田土壤C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比的Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果如表2所示。TOC含量與TN含量具有極顯著相關(guān)性（r=0.95，P<0.001），表示兩者具有共同的來(lái)源和歸趨過(guò)程;TOC含量與TP含量也具有極顯著相關(guān)性（r=0.54，P<0.01），但相關(guān)性明顯低于TN含量[CM（25]，說(shuō)明與N相比，P對(duì)有機(jī)碳的影響更多為間接過(guò)程[22]。

TN含量和TP含量之間具有顯著相關(guān)性（r=0.48，P<0.05），表示兩者來(lái)源和歸趨具有差異?？傮w而言，C、N、P之間具有一定的相互依存關(guān)系，在氮和有機(jī)碳之間這種關(guān)系更加顯著。

C/P與TOC含量具有極顯著相關(guān)性（r=0.91，P<0.001），而與TP含量不相關(guān)，表明研究區(qū)土壤C/P主要由有機(jī)碳控制，TP含量作用較小。同樣N/P與TN含量極顯著相關(guān)（r=0.89，P<0.001），而與TP含量沒(méi)有顯著相關(guān)性，表明研究區(qū)土壤N/P主要由TN含量控制，而與TP含量關(guān)系不大。受TOC和TN同源性的影響，土壤C/N與TOC含量、TN含量均沒(méi)有顯著相關(guān)性，而與TP含量也沒(méi)有顯著相關(guān)性，表明TP含量對(duì)研究區(qū)土壤C/N影響不大。

2.4灘涂土地利用變化過(guò)程中土壤碳、氮、磷含量隨鹽度的變化

濱海灘涂土地利用變化過(guò)程中，土壤鹽度變化是其最顯著的變化特征之一。鹽度變化是灘涂土地利用變化的直觀反映，能在土壤內(nèi)部影響C、N、P的生物地球化學(xué)過(guò)程[16-17]。由圖3可知，濱海灘涂由堿蓬灘、蘆葦灘到農(nóng)田的土地利用變化過(guò)程中，土壤TOC、TN含量隨鹽度呈相似的變化趨勢(shì)，均隨著鹽度降低緩慢升高，當(dāng)鹽度降低至約0.5%（EC約為 1.5 mS/cm）時(shí)，TOC、TN含量隨鹽度的降低急劇升高，可以用一階遞減冪函數(shù)（Allometric1）y=a·xb對(duì)鹽度、TOC、TN含量的關(guān)系進(jìn)行擬合（r2>0.80，P<0.01），即在濱海灘涂土地利用變化過(guò)程中，土壤有機(jī)質(zhì)、TN含量隨鹽度降低呈異速生長(zhǎng)冪律關(guān)系。TP含量與TOC、TN含量的變化趨勢(shì)明顯不同，它隨鹽度沒(méi)有明顯規(guī)律性變化趨勢(shì)，TP含量在灘涂土地利用變化過(guò)程中總體上保持一定程度的穩(wěn)定。

2.5灘涂土地利用變化過(guò)程中土壤碳、氮、磷化學(xué)計(jì)量比隨鹽度的變化

受土壤C、N、P含量與鹽度關(guān)系的影響，灘涂土地利用變化過(guò)程中，土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比同樣與鹽度表現(xiàn)出一定的相關(guān)關(guān)系。由圖4可知，在灘涂土地利用變化過(guò)程中，土壤C/P、N/P均隨著鹽度降低表現(xiàn)出先緩慢升高再急劇升高趨勢(shì)，其相關(guān)性同樣表現(xiàn)為一階遞減冪函數(shù)（Allometric1）關(guān)系（r2≥0.75，P<0.01）;而土壤C/N隨鹽度則沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律。說(shuō)明濱海灘涂土地利用變化及其鹽度變異性主要影響土壤C/P和N/P，而對(duì)C/N的影響規(guī)律不顯著。

3結(jié)論與討論

濕地土地利用變化對(duì)土壤質(zhì)量的影響是目前環(huán)境科學(xué)、濕地科學(xué)和土壤學(xué)研究的熱點(diǎn)之一[23]。作為一種特殊的濕地類型，濱海灘涂土地利用變化及其導(dǎo)致的環(huán)境效應(yīng)也已引起廣泛關(guān)注[24]。研究指出，濱海灘涂土地利用轉(zhuǎn)變所導(dǎo)致的C、N、P變化是濱海富營(yíng)養(yǎng)化的重要誘因[12]，而富營(yíng)養(yǎng)化又會(huì)促進(jìn)濱海灘涂的喪失[25]，因此研究土壤C、N、P在從濱海灘涂原生植被演替到圍墾農(nóng)田演化過(guò)程中的含量、比例變化及其影響因素具有重要意義。

本研究中，濱海灘涂原生草灘及圍墾農(nóng)田TOC、TN、TP含量平均分別為1.51%、0.07%、0.07%，與其他濕地、農(nóng)田土壤[2]相比，TN含量明顯偏低，而TP含量相對(duì)較高，TOC含量則處于適中水平。高磷低氮可能是蘇北濱海灘涂土壤的一個(gè)重要特征，毛志剛等也有類似發(fā)現(xiàn)[26]。研究顯示，濱海灘涂土壤中，P主要以鈣結(jié)合態(tài)的無(wú)機(jī)磷為主[27]，而研究區(qū)土壤CaCO3是江蘇近海含量最高的區(qū)域之一，可達(dá)10%～15%[28]。在近海堿性環(huán)境下，土壤吸附外源磷后，易形成大量Ca-P并累積在土壤中[29]。此外，灘涂中通常有大量鳥類聚集，通過(guò)鳥糞也容易引進(jìn)相當(dāng)數(shù)量的磷[30]，而除植物吸收外，灘涂中土壤P缺少其他去除途徑，從而導(dǎo)致P在灘涂土壤中的累積。而N主要來(lái)源于與植物有關(guān)的生物過(guò)程，堿蓬灘等植物量通常較低，同時(shí)土壤中存在較強(qiáng)的硝化、反硝化去除途徑[31]，因此N含量在灘涂土壤中相對(duì)偏低。

由于C、N通常作為有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)性成分，且兩者歸趨過(guò)程基本一致，因此土壤中有機(jī)質(zhì)和N的含量變化通常具有同步性[4，32]，而P除植物殘?bào)w的少量有機(jī)磷外，主要為成土母質(zhì)和巖石風(fēng)化的無(wú)機(jī)磷形態(tài)，因此P的變化通常具有滯后性[4]。本研究中，濱海灘涂土壤中TOC含量和TN含量呈極顯[CM（25]著正相關(guān)關(guān)系（P<0.001），而TP含量與TOC、TN含量的相關(guān)性稍弱，同樣支持了這一結(jié)論。

土地利用變化對(duì)土壤C、N、P含量具有顯著影響[33]。本研究發(fā)現(xiàn)，濱海灘涂由原生草灘轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田后，土壤TOC、TN含量均提高近2倍，而TP含量?jī)H提高0.3倍，在灘涂土地利用變化過(guò)程中，P能夠保持相對(duì)的穩(wěn)定。王維奇等研究發(fā)現(xiàn)，隨著干擾程度的增大，濕地土壤C、N含量變化較快，且對(duì)環(huán)境的響應(yīng)幾乎同步，而P含量變化滯后于C、N含量，具有相對(duì)的穩(wěn)定性[4，32]。屈凡柱等同樣發(fā)現(xiàn)，濕地土地利用變化過(guò)程中，C、N含量變化幅度遠(yuǎn)高于P含量[8]，這與本研究結(jié)果基本一致。圍墾為農(nóng)田后，在人為干擾下土壤有機(jī)質(zhì)含量會(huì)顯著升高[8，34]，從而促進(jìn)N含量的升高，施肥等外源氮的引入以及犁耕層淋溶的降低也進(jìn)一步提高了土壤N含量[9]。而P主要以穩(wěn)定的Ca-P形態(tài)存在，在土地利用變化過(guò)程中變異性較小，外源磷肥等能夠一定程度上提高土壤P含量，但由于植物吸收、排水等過(guò)程導(dǎo)致其含量變異性遠(yuǎn)小于有機(jī)質(zhì)和N。C、N、P的這種變化特性將直接影響灘涂土地利用變化過(guò)程中它們的化學(xué)計(jì)量比變化。

影響土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比的因素很多，其主要受區(qū)域水熱條件和成土作用的控制。由于氣候、地貌、成土母質(zhì)、年代、植被和土壤生物等土壤形成因子和人類活動(dòng)的影響，土壤C、N、P含量變異性很大，使得它們的化學(xué)計(jì)量比發(fā)生較大變化[8]。Tian等研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)土壤C、N、P比值約為 60 ∶5 ∶1[2]，與之相比，灘涂原生草灘和圍墾農(nóng)田土壤具有相對(duì)較低的C/P、N/P，相對(duì)較高的C/N，呈現(xiàn)N限制，這可能主要與濱海灘涂高磷低氮的土壤特性有關(guān)。在對(duì)黃河三角洲蘆葦濕地[20]及崇明東灘[19]的研究中同樣發(fā)現(xiàn)了較高的C/N和較低的C/P、N/P，而閩江口等[4]濕地則沒(méi)有類似發(fā)現(xiàn)。因此，N限制可能是我國(guó)北部濱海灘涂濕地的基本特征。

土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比隨灘涂由原生草灘到農(nóng)田的土地利用轉(zhuǎn)變發(fā)生明顯變化，C/P和N/P顯著升高，而C/N沒(méi)有顯著變化。研究顯示，在土地利用變化過(guò)程中，土壤C/P和N/P隨氣候、土壤類型、土壤深度和風(fēng)化階段呈現(xiàn)顯著的空間變異性，而C/N則在不同層次間基本保持恒定[2]。周正虎等研究發(fā)現(xiàn)，土地利用變化并沒(méi)有顯著改變土壤碳-氮關(guān)系，而顯著改變碳-磷、氮-磷關(guān)系[5]。土壤P含量對(duì)土地利用變化的響應(yīng)與C和N并不相同，磷元素和碳、氮元素不僅在來(lái)源上不同，且對(duì)外界干擾的響應(yīng)機(jī)制可能也不同，從而導(dǎo)致碳-磷、氮-磷關(guān)系具有一定的局域性[2，35]。本研究發(fā)現(xiàn)，C含量和N含量分別是決定灘涂不同土地利用C/P和N/P的關(guān)鍵因素，這可能是由磷素的相對(duì)穩(wěn)定以及碳、氮對(duì)于環(huán)境的敏感性所致[4]。

土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比反映了土壤內(nèi)部生源要素循環(huán)，綜合了生態(tài)系統(tǒng)功能的變異性，反映了土壤C、N、P的礦化作用和固持作用，可以作為養(yǎng)分限制以及碳、氮、磷飽和的診斷和有效預(yù)測(cè)指標(biāo)[1]。由C、N、P化學(xué)計(jì)量比的變化趨勢(shì)可以看出，灘涂由原生草灘轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田后，促進(jìn)了土壤碳、氮庫(kù)的增加而有機(jī)質(zhì)的礦化和分解則沒(méi)有顯著變化，因此從C、N、P化學(xué)計(jì)量比來(lái)看，灘涂土地利用變化有助于碳的儲(chǔ)存和氮限制的緩解。

灘涂圍墾過(guò)程中要經(jīng)歷壓鹽、洗鹽和排鹽過(guò)程，土壤鹽度變化是濱海灘涂土地利用變化的重要特征性指標(biāo)[36]。研究顯示，鹽度變化也是土壤養(yǎng)分環(huán)境行為的重要影響因子[37]。劉文龍等研究發(fā)現(xiàn)，土壤鹽度是濱海蘆葦潮灘土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比的最主要影響因子[16]。分析鹽度和土壤C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比的關(guān)系能夠更加深入地了解灘涂土地利用變化對(duì)土壤養(yǎng)分的影響過(guò)程。本研究顯示，在灘涂由原生草灘到農(nóng)田的土地利用變化過(guò)程中，鹽度和TOC含量、TN含量、C/P、N/P均呈冪函數(shù)關(guān)系，歐維新等在濱海灘涂研究中也有類似發(fā)現(xiàn)[17，38]。研究發(fā)現(xiàn)，灘涂土壤鹽度高，有機(jī)質(zhì)含量會(huì)受到抑制，而脫鹽有利于植物生長(zhǎng)，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，有機(jī)質(zhì)增加的同時(shí)可促進(jìn)土壤N的累積并進(jìn)一步促進(jìn)土壤脫鹽，三者相輔相成，在灘涂的農(nóng)業(yè)開發(fā)中，能降低土壤鹽分的土地利用變化能起到改良土壤的作用[17，38]。大量關(guān)于土壤碳氮比的研究表明，植物是陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤碳、氮的主要來(lái)源，而磷主要取決于土壤母質(zhì)和巖石風(fēng)化[8]，鹽度通過(guò)植物對(duì)碳、氮產(chǎn)生的影響基本同步，而對(duì)土壤母質(zhì)的影響通常較小，因而鹽度變化對(duì)土壤TP含量和C/N并沒(méi)有呈現(xiàn)顯著的規(guī)律性影響。

本研究結(jié)果表明，濱海灘涂土壤表現(xiàn)為較高的C/N、較低的C/P和N/P，總體表現(xiàn)為N限制;濱海灘涂由原生草灘向農(nóng)田的轉(zhuǎn)化能夠顯著提高土壤TOC含量、TN含量及C/P、N/P，而對(duì)TP含量和C/N的影響相對(duì)較小;隨著土壤鹽度的降低，TOC含量、TN含量及C/P、N/P均顯著升高，且呈一階遞減冪函數(shù)關(guān)系，土壤TP含量及C/N隨鹽度變化沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性變化。

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