崇明東灘圍墾區(qū)不同土地利用類型對(duì)土壤呼吸及其組分的影響

何晶 仲啟鋮 張桂蓮 王開運(yùn) 吳悅琦 賀貴書 李德志 彭娜娜

摘要：在崇明東灘圍墾區(qū)，采用Licor-8100A土壤碳通量觀測(cè)系統(tǒng)及分層去根法，連續(xù)測(cè)定5種土地利用類型（蘆葦濕地、白茅濕地、幼齡林、中齡林和農(nóng)田）的土壤呼吸、異養(yǎng)呼吸和自養(yǎng)呼吸，以及0～10cm表層土壤溫度、體積含水率和電導(dǎo)率等環(huán)境因子，系統(tǒng)地比較了崇明東灘圍墾區(qū)不同用地類型土壤呼吸及其組分的差異.結(jié)果表明：①幼齡林、中齡林和農(nóng)田樣地的土壤呼吸顯著低于蘆葦濕地和白茅濕地樣地;②幼林齡、中林齡和農(nóng)田樣地的異養(yǎng)呼吸占比顯著高于蘆葦濕地和白茅濕地樣地;③土壤呼吸及其組分與土壤溫度呈顯著的指數(shù)關(guān)系，但與土壤含水率和電導(dǎo)率的相關(guān)性較弱.與殘存濕地相比，不同的農(nóng)林利用方式顯著降低了圍墾區(qū)土壤呼吸，但大幅增加了異養(yǎng)呼吸，這可能說(shuō)明土壤有機(jī)碳庫(kù)在圍墾20年后仍處于凈損失狀態(tài).因此，需要采取有效措施進(jìn)一步提升該區(qū)域土壤的碳固持能力.

關(guān)鍵詞：土壤呼吸;土壤呼吸組分;濱海濕地圍墾;土地利用類型

0引言

濱海濕地在碳固持和存儲(chǔ)方面發(fā)揮著重要作用.按面積計(jì)算，與大多數(shù)陸地森林相比，濱海濕地是更有效的碳匯[1].濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)中的植被和土壤儲(chǔ)存了大量的“藍(lán)碳”[2].據(jù)估測(cè)，全球范圍內(nèi)，僅濱海鹽沼0～50cm土層就存儲(chǔ)了近430Tg碳[3].隨著河口海岸地區(qū)城市化進(jìn)程的不斷加速和人口增長(zhǎng)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)土地需求量的大幅增加，大量濱海濕地被人工圍墾以作為新生土地資源.土地利用方式的轉(zhuǎn)變會(huì)影響土壤的環(huán)境因子，進(jìn)而影響土壤呼吸[4].土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，是碳在陸地生態(tài)系統(tǒng)和大氣生態(tài)系統(tǒng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的主要途徑之一[5].通過(guò)土壤呼吸，土壤每年向大氣排放的碳達(dá)到68～98Pg[6]，因此，即便土壤呼吸速率變化微小，也會(huì)對(duì)碳循環(huán)造成較大的影響.目前有研究表明，當(dāng)濕地轉(zhuǎn)變成農(nóng)田時(shí)，土壤呼吸會(huì)上升或下降[7-9]，但濱海濕地圍墾后轉(zhuǎn)變成不同用地類型后，會(huì)對(duì)土壤呼吸產(chǎn)生怎樣的具體影響，迄今研究很少.

土壤呼吸（SoilRespiration，RS）指未擾動(dòng)土壤中產(chǎn)生CO2的所有代謝活動(dòng)，主要由根系的自養(yǎng)呼吸（AutotrophicRespiration，RA）以及土壤微生物和動(dòng)物的異養(yǎng)呼吸（HeterotrophicRespiration，RH）組成[10].有研究表明，土地利用類型的改變會(huì)影響RS[11]，并且RS對(duì)土地利用類型的轉(zhuǎn)變的響應(yīng)差異很大，這是因?yàn)椋煌恋仡愋偷腞S的組分RH和RA對(duì)土壤生物因子和非生物因子變化的響應(yīng)不同.RH主要受微生物活性、土壤有機(jī)質(zhì)含量、溫度、濕度和電導(dǎo)率等的影響，而RA主要受細(xì)根生物量、土壤溫度、養(yǎng)分有效性、C分配和林齡等的影響[12-13].Hu等[13]研究表明，天然林轉(zhuǎn)變成人工竹林后，主要是RH上升導(dǎo)致了RS上升.Frank等[8]研究表明，草地轉(zhuǎn)變成農(nóng)田后，主要是RA下降導(dǎo)致了RS下降.因此，將RS分為RA和RH進(jìn)行定量化研究，有助于從機(jī)制上理解土地利用類型的轉(zhuǎn)變對(duì)RS的影響[14].另一方面，并不能直接認(rèn)為RS上升就意味著土壤碳庫(kù)損失增加，因?yàn)镽S上升可能是由于初級(jí)生產(chǎn)力增加而導(dǎo)致根系獲得更多碳分配，從而導(dǎo)致根系呼吸增加，因此，分不同組分對(duì)RS進(jìn)行測(cè)量，不僅有助于細(xì)致分析濱海濕地圍墾區(qū)轉(zhuǎn)變成不同土地利用類型后土壤呼吸的基本特征和規(guī)律，也可以為評(píng)估濱海濕地圍墾區(qū)在不同利用方式下土壤的碳源或碳匯性質(zhì)，提供確鑿的實(shí)證依據(jù)[15].

崇明東灘濕地地處長(zhǎng)江口，是我國(guó)最大的河口沖積島，鹽沼濕地發(fā)育典型.長(zhǎng)期以來(lái)，因人工圍墾形成了大面積的濱海圍墾濕地，而且這些圍墾濕地被陸續(xù)轉(zhuǎn)變成了不同的用地類型.為系統(tǒng)研究崇明東灘圍墾區(qū)不同用地類型土壤呼吸及其組分，本文通過(guò)箱式法（LI-8100A）連續(xù)監(jiān)測(cè)了蘆葦濕地、白茅濕地、幼齡林、中齡林和農(nóng)田這5種不同土地利用類型的土壤呼吸速率及其組分，探討了土地利用類型的不同對(duì)土壤呼吸、自養(yǎng)呼吸和異養(yǎng)呼吸的影響，及其與土壤溫度、含水率和電導(dǎo)率之間的關(guān)系，分析了不同用地類型對(duì)該區(qū)土壤碳循環(huán)的影響，以期為濱海濕地圍墾區(qū)低碳土地利用管理提供理論依據(jù)和技術(shù)參考.

1材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于上海市崇明島東灘濕地（31°38′N，121°58′E）（圖1），是長(zhǎng)江口規(guī)模最大、發(fā)育最完善的河口型濕地.該地區(qū)屬于北亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為15.3℃，年平均降水量為1004mm.該地區(qū)土壤類型為濱海鹽堿型砂壤土，以河口沉積物為母質(zhì).土壤鹽度（psu）為0.1～5.0，pH值為8.2～9.2，土壤碳和養(yǎng)分含量相對(duì)較低[16].

該研究區(qū)域從1998年起，經(jīng)歷了大規(guī)模的濕地排水和農(nóng)林利用.截至2018年年底，該地包含殘存濕地斑塊和多種農(nóng)林利用類型.本研究選取5種土地利用類型，包括地下水位較高、以蘆葦（Phragmitesaustralis）為優(yōu)勢(shì)種群的草本沼澤濕地（Phragmitesaustraliswetland，PW）;地下水位較低、以白茅（Imperatacylindrica）為優(yōu)勢(shì)種的草本沼澤濕地（Imperatacylindricawetland，IW）;樹木栽種時(shí)間為5年的幼齡人工林（YoungForest，YF）[17]，其喬木層為無(wú)患子（Sapindussaponaria）、樸樹（Celtissinensis）林下種植花菜;樹木栽種時(shí)間為15年的中齡人工林（Middle-ageForest，MF）[17]，其喬木層為杉木（Cunninghamialanceolate）、樸樹（Celtissinensis），下層灌木為夾竹桃（Neriumindicum）和傘房決明（Sennacorymbosa），以及輪作玉米-花菜的農(nóng)田（Cropland，CP）.

1.2 樣地設(shè)置

2018年6月，在蘆葦濕地、白茅濕地、幼齡林、中齡林和農(nóng)田5種土地類型中，各選定20m×20m樣地，在每種樣地內(nèi)，選擇3塊植被均勻、地形完整的小樣地.在每個(gè)小樣地內(nèi)，按“s”形選定具有代表性的6個(gè)樣點(diǎn)，其中有3個(gè)無(wú)去根樣點(diǎn)和3個(gè)去根樣點(diǎn).去根樣點(diǎn)和無(wú)去根樣點(diǎn)相鄰，樣點(diǎn)之間的距離不小于5m.各土地類型上共選擇18個(gè)樣點(diǎn).

1.3 土壤呼吸測(cè)定

2018年7月—2019年7月用LI-8100A土壤碳通量系統(tǒng)，測(cè)定各樣地的土壤呼吸速率（RS）和異養(yǎng)呼吸速率（RH）.每月在固定時(shí)間段9：30—11：30測(cè)定.在各樣地上，選擇60cm×60cm樣點(diǎn).每個(gè)樣點(diǎn)上嵌入1個(gè)PVC土壤環(huán)（內(nèi)徑20cm，高10cm，型號(hào)SG-5，下同），用LI-8100A直接測(cè)定RS.在無(wú)去根樣點(diǎn)旁，布置去根樣點(diǎn)，向下0～10cm、10～20cm、20～40cm、40～60cm分層挖掘[18].在挖好的60cm×60cm×60cm坑中，按“十”字形，鋪設(shè)兩張100目尼龍網(wǎng)，以隔絕根系.取出的每層土壤過(guò)2mm篩，清除植物根系，然后，按順序?qū)⑼寥捞罨?同樣，在每個(gè)樣點(diǎn)中央，分別嵌入1個(gè)PVC土壤環(huán).采用去根法結(jié)合LI-8100A，測(cè)定土壤RH值.RA值即為RS與RH的值之差（表1）.

1.4 土壤環(huán)境因子測(cè)定

于每月測(cè)定土壤呼吸，同時(shí)使用土壤三參數(shù)速測(cè)儀（Wet-2，Delta-T，Cambridge，UK），測(cè)量土壤0～5cm處的溫度、含水率、電導(dǎo)率.每個(gè)樣點(diǎn)3次重復(fù)測(cè)量.

1.5 土壤理化性質(zhì)測(cè)定

樣方布設(shè)完成后，在正式實(shí)驗(yàn)前，取樣測(cè)定本底土壤理化特征.采用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重;采用WET型三參數(shù)分析儀測(cè)定土壤體積含水率.采集各樣點(diǎn)土壤50g，風(fēng)干后，于烘箱120℃下烘干24h，過(guò)100目篩，用元素分析儀（Elementar，modelVarianMacroCN，Hanau，Germany）測(cè)定全碳和全氮（表2）.

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

采用MicrosoftExcel2019進(jìn)行數(shù)據(jù)初步整理，采用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著性水平設(shè)置為0.05.采用重復(fù)測(cè)量方差分析，比較不同用地類型之間土壤溫度、含水率、電導(dǎo)率的差異和不同用地類型下土壤呼吸及其組分之間的差異，以及不同用地類型、時(shí)間以及兩者的交互作用對(duì)土壤呼吸及其組分的影響.采用偏相關(guān)分析方法分析土壤呼吸速率及其組分與環(huán)境因子的相關(guān)性.將土壤呼吸速率及其組分與環(huán)境因子作逐步回歸.

土壤呼吸速率及其組分、溫度、含水率、電導(dǎo)率的動(dòng)態(tài)變化用OriginPro2019b進(jìn)行繪制.土壤呼吸速率及其組分與溫度的關(guān)系，采用指數(shù)函數(shù)擬合，見(jiàn)式（1）[19]：

式（1）中：R為土壤呼吸速率（μmol·m–2·s–1），T為土壤溫度（℃），a為溫度為0℃時(shí)的土壤呼吸速率，b為溫度反應(yīng)系數(shù).

土壤呼吸的溫度敏感性指數(shù)Q10依據(jù)式（2）[20]計(jì)算：

2結(jié)果與分析

2.1 不同土地利用類型的環(huán)境因子

由圖2可知，不同用地類型樣地的土壤溫度均呈現(xiàn)顯著的季節(jié)差異.最高溫度出現(xiàn)在夏季7月，最低溫度出現(xiàn)在冬季1月，但各樣地之間的土壤溫度沒(méi)有顯著差異.各樣地土壤體積含水率的動(dòng)態(tài)變化與土壤溫度和降雨量有關(guān)，年均土壤含水率表現(xiàn)為PW（（48.40±1.25）%）>IW（（38.50±1.12）%）>CP（（29.40±0.82）%）>YF（（25.80±1.36）%）>MF（（20.70±1.63）%）.年均土壤電導(dǎo)率表現(xiàn)為CP（（420.75±49.77）ms·m–1）>PW（（359.83±22.20）ms·m–1）>IW（（248.84±23.78）ms·m–1）>MF（（127.06±8.65）ms·m–1）>YF（（128.35±10.13）ms·m–1）.

2.2 不同土地利用類型土壤呼吸速率及其組分

重復(fù)測(cè)量方差分析表明，樣地的用地類型和用地時(shí)間以及兩者的交互作用對(duì)土壤呼吸速率及其組分有顯著影響（p<0.01）（表3）.

由圖3可知，在2018年7月至2019年7月，除農(nóng)田外，各土地利用類型樣地的土壤呼吸速率動(dòng)態(tài)變化整體趨勢(shì)是先降低后上升，呈單峰曲線;在9月，農(nóng)田樣地的土壤呼吸驟增，這可能與9月收獲玉米重新翻耕土壤播種花菜有關(guān).7月和8月人工林樣地的RH顯著高于殘存濕地樣地，人工林樣地的RA顯著低于殘存濕地樣地.PW樣地（（8.03±1.15）μmol·m–2·s–1）和IW樣地（（7.48±1.00）μmol·m–2·s–1）的年平均RS顯著高于YF（（6.48±0.82）μmol·m–2·s–1）、MF（（6.53±0.86）μmol·m–2·s–1）、CP（（5.08±0.60）μmol·m–2·s–1）.YF（（4.67±0.66）μmol·m–2·s–1）、MF（（5.18±0.77）μmol·m–2·s–1）、CP（（4.10±0.49）μmol·m–2·s–1）的年平均RH顯著高于PW（（1.98±0.22）μmol·m–2·s–1）和IW（（2.41±0.31）μmol·m–2·s–1）.PW（（6.51±1.02）μmol·m–2·s–1）和IW（（5.07±0.90）μmol·m–2·s–1）的年平均RA顯著高于YF（（1.81±0.25）μmol·m–2·s–1）、MF（（1.35±0.21）μmol·m–2·s–1）、CP（（1.69±0.20）μmol·m–2·s–1）（圖3）.

2.3 各用地類型土壤呼吸速率及其組分與環(huán)境因子的關(guān)系

偏相關(guān)分析表明（表4），各樣地土壤呼吸速率及其組分與溫度呈顯著相關(guān)，除PW和MF外，樣地土壤呼吸速率及其組分與含水率和電導(dǎo)率的相關(guān)性較弱.對(duì)樣地土壤呼吸速率及其組分與溫度進(jìn)行指數(shù)擬合，除CP外，各用地類型樣地的土壤呼吸速率與溫度顯著相關(guān)，可解釋80%以上的變異;相較于其他用地類型樣地，人工林樣地（YF、MF）的RH與溫度相關(guān)性較高，可解釋80%以上的變異;相較于其他用地類型樣地，殘存濕地樣地（PW、IW）的RA與溫度相關(guān)性較高，可解釋70%以上的變異.人工林樣地的RH的Q10顯著高于其他用地類型樣地，殘存濕地樣地（PW、IW）的RA的Q10顯著高于其他用地類型樣地.經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后的樣地土壤呼吸速率及其組分與環(huán)境因子間的逐步回歸結(jié)果表明，溫度是影響樣地土壤呼吸的主要因子，含水率影響較弱，電導(dǎo)率無(wú)顯著影響.

3討論

3.1 不同土地利用類型對(duì)土壤呼吸及其組分的影響

本文研究結(jié)果表明，不同用地類型樣地的土壤呼吸速率有顯著差異.圍墾后的殘存濕地樣地（PW和IW）轉(zhuǎn)變成農(nóng)林利用的土地類型（YF、MF和CP）后，RS顯著降低.相較于圍墾后的蘆葦濕地樣地，白茅濕地樣地的RS降低了7.0%，人工林樣地降低了18.8%～19.4%，農(nóng)田樣地降低了27.9%（圖3）.這與Frank等[8]和Ouyang等[9]研究結(jié)果相似，但與Song等[7]研究結(jié)果相反：Song等[7]研究表明，裸露濕地轉(zhuǎn)變成農(nóng)田后，RS會(huì)增加，這可能是因?yàn)槁懵稘竦刂脖桓递^少.然而，相較于PW的RH，IW、YF、MF和CP樣地的RH分別增加了21.7%、135.9%、161.6%和107.7%（圖3）.這與李愈哲等[21]研究結(jié)果相似.這表明圍墾后的殘存濕地轉(zhuǎn)變成農(nóng)林用地后，將會(huì)加強(qiáng)土壤碳庫(kù)的流失.本研究表明，土地利用類型的轉(zhuǎn)變改變了RH和RA對(duì)RS的貢獻(xiàn)率[13]（圖3）.這與Huang等[22]研究結(jié)果相一致.PW和IW樣地的土壤呼吸主要來(lái)自于自養(yǎng)呼吸，其RA對(duì)RS的貢獻(xiàn)率分別為75.4%和67.7%，而YF、MF和CP樣地的土壤呼吸主要來(lái)自于異養(yǎng)呼吸，其RH對(duì)RS的貢獻(xiàn)率分別為72.1%、79.3%和70.8%.PW和IW樣地RS的貢獻(xiàn)率主要來(lái)自RA，因?yàn)樘J葦和白茅地下根系發(fā)達(dá)，細(xì)根生物量大，而土壤呼吸速率與細(xì)根生物量呈正相關(guān)關(guān)系[23].YF、MF和CP樣地的RS的貢獻(xiàn)率主要來(lái)自RH，可能有以下幾個(gè)原因：①新造林單位面積生產(chǎn)力低、根系不發(fā)達(dá)、根系呼吸低;②施肥會(huì)輸入更多的有機(jī)碳，施肥使微生物的活性不受限于土壤有機(jī)碳的含量，翻耕、播種和除草會(huì)改變土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤的通氣性，而良好的土壤通氣環(huán)境更有利于微生物的活動(dòng)[24-25];③PW和IW樣地的土壤含水率顯著高于YF、MF和CP樣地，土壤含水量高限制了土壤與大氣之間的氣體交換，降低了土壤氧氣濃度，從而限制了土壤微生物的呼吸[26]，也阻礙了CO2的釋放.

3.2 環(huán)境因子對(duì)不同土地類型土壤呼吸及其組分的影響

樣地的不同用地類型會(huì)影響土壤呼吸及其組分.一部分原因是土地利用方式的改變會(huì)改變土壤的環(huán)境條件[4].本研究表明，樣地土壤溫度與土壤呼吸速率及其組分呈顯著相關(guān)，揭示出溫度是影響土壤呼吸速率及其組分的主要環(huán)境因子（表4和圖4），這與Mathew等[27]、Raich等[28]和Wang等[29]的研究一致.圖4表明，殘存濕地樣地RA的Q10是RH的2倍，這說(shuō)明殘存濕地樣地的土壤呼吸變化，主要是由根系及根際微生物對(duì)溫度變化的響應(yīng)所決定[20].然而，人工林樣地RH的Q10是RA的2倍，MF樣地的RA與溫度無(wú)相關(guān)性，這說(shuō)明人工林樣地的土壤呼吸變化主要是由土壤微生物代謝活動(dòng)對(duì)溫度變化的響應(yīng)所決定[30].植物根系以及根際微生物利用的碳主要來(lái)源于地上部分的光合作用所同化的碳[31]，而土壤微生物利用的碳主要來(lái)源于土壤存儲(chǔ)的有機(jī)碳[32].本研究表明，相比于殘存濕地樣地RH的Q10，人工林樣地的Q10有所增加.可見(jiàn)，在全球變暖的背景下，圍墾后的濕地轉(zhuǎn)變成人工林后，會(huì)導(dǎo)致土壤碳存儲(chǔ)的減少，并向大氣釋放更多的CO2，由此將進(jìn)一步加劇區(qū)域乃至全球氣候變暖的趨勢(shì).CP樣地的土壤呼吸與溫度間的回歸方程擬合優(yōu)度低是因?yàn)镃P樣地受到人為干擾因素多（如施肥、除草、翻耕等），導(dǎo)致影響土壤呼吸的因素更為復(fù)雜（表5）.

本研究表明，除MF樣地外，各用地類型樣地土壤含水率與土壤呼吸速率及其組分的相關(guān)性很小.Davison等[33]研究表明，土壤含水率對(duì)土壤呼吸的影響很小.當(dāng)植物和微生物生長(zhǎng)不受水分脅迫時(shí)，土壤CO2釋放量主要受溫度影響，而土壤含水率對(duì)土壤呼吸無(wú)顯著影響.MF樣地含水率顯著低于其他用地類型.其含水率較低可能會(huì)限制植物和微生物的代謝活性，因此，其土壤呼吸速率及其組分與含水率間呈顯著正相關(guān)關(guān)系.

鹽度會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)和土壤微生物活性產(chǎn)生有害影響[34-35]，所以隨著土壤鹽度的提高，土壤呼吸會(huì)下降.然而本研究表明，除PW和MF樣地外，各用地類型樣地的電導(dǎo)率與土壤呼吸及其組分無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系.這可能是因?yàn)閲鷫▍^(qū)前期的排水洗鹽等管理措施已降低了土壤鹽度，這與仲啟鋮等[36]研究結(jié)果一致.PW樣地的RH與電導(dǎo)率呈顯著負(fù)相關(guān)，這與戚志偉等[37]研究結(jié)果一致.這可能是因?yàn)镻W樣地的含鹽率過(guò)高，對(duì)蘆葦根系產(chǎn)生了毒害作用，從而抑制了其根系呼吸.

3.3 研究結(jié)果對(duì)濱海圍墾區(qū)土地低碳利用和管理的啟示

隨著人口不斷增加和土地利用方式的轉(zhuǎn)變，全球沿海生態(tài)系統(tǒng)普遍發(fā)生了大規(guī)模退化和破碎化，進(jìn)而在不同程度上，喪失了包括碳固存在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[38].我國(guó)東部沿海地區(qū)許多地方政府，長(zhǎng)期以來(lái)，大力實(shí)施沿海圍墾地造林計(jì)劃，以期提高其碳匯效率[39].本實(shí)驗(yàn)地也實(shí)施了造林計(jì)劃，但由前文分析可知，人工林樣地和農(nóng)田樣地的RH顯著高于殘存濕地樣地.可見(jiàn)，原生濕地被圍墾并轉(zhuǎn)變成人工林和農(nóng)田后，因RH提高而導(dǎo)致土壤碳流失更為嚴(yán)重，因此，對(duì)于原生濕地的圍墾需要慎重行事.He等[40]研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)林復(fù)合圍墾降低了長(zhǎng)江口濱海濕地的CO2收支.雖然崇明東灘的殘存濕地土壤呼吸高于人工林，但因殘存濕地的初級(jí)生產(chǎn)力高于人工林，將各用地類型的初級(jí)生產(chǎn)力減去土壤異養(yǎng)呼吸，最終結(jié)果表現(xiàn)出殘存濕地的凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力高于人工林.因此，崇明東灘原生濕地圍墾后建植人工林，并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的增加碳匯的目標(biāo).Paul等[41]和Gao等[42]研究結(jié)果表明，人工林在短期內(nèi)可能不會(huì)表現(xiàn)出明顯的碳匯效果，要使人工林最終實(shí)現(xiàn)增加碳匯的目標(biāo)，需要合理的可持續(xù)管理，并選擇適宜的樹種.

濱海濕地圍墾區(qū)土地利用管理應(yīng)該因地制宜，合理制定土地利用政策和管理措施，合理規(guī)劃土地類型分布空間格局.在滿足當(dāng)?shù)鼗镜募Z食生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的前提下，應(yīng)盡可能通過(guò)改善水文狀況，來(lái)恢復(fù)當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢(shì)種，以加快恢復(fù)一部分天然濕地.戚志偉等[43]發(fā)現(xiàn)，通過(guò)人工水位調(diào)控，適當(dāng)提高地下水位，可以抑制白茅的生長(zhǎng)，從而有助于恢復(fù)以蘆葦為單優(yōu)種的東灘濕地群落結(jié)構(gòu)和功能.建植人工林時(shí)，應(yīng)盡可能選擇耐鹽、生長(zhǎng)快且具有固氮能力的樹種[41]，同時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)輪伐期，以充分利用森林的固碳潛力，但不超過(guò)林木生長(zhǎng)量頂點(diǎn)[44].對(duì)于農(nóng)林復(fù)合林，應(yīng)采取多層次、資源循環(huán)利用的經(jīng)營(yíng)模式.對(duì)于農(nóng)田，應(yīng)采取以免耕或少耕為基礎(chǔ)的耕作方式[45]，盡可能采取生物技術(shù)和物理方法防治病蟲害、減少化肥和殺蟲劑的使用，同時(shí)，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活的廢棄物歸還農(nóng)田，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量的閉合循環(huán)[46].

4結(jié)論

在崇明東灘圍墾區(qū)5種不同土地利用類型中，幼齡林、中齡林和農(nóng)田樣地的土壤呼吸顯著低于蘆葦濕地和白茅濕地樣地，年平均土壤呼吸速率分別為（6.48±0.82）、（6.53±0.86）、（5.08±0.6）、（8.03±1.15）和（7.48±1.00）μmol·m–2·s–1;幼齡林、中齡林和農(nóng)田樣地的異養(yǎng)呼吸分別占土壤呼吸的72.1%、79.3%和70.8%，而蘆葦濕地和白茅濕地樣地的異養(yǎng)呼吸則分別占土壤呼吸的24.6%和32.3%.與殘存濕地相比，農(nóng)林利用顯著降低了土壤呼吸，但是在這些土地利用模式下，土壤異養(yǎng)呼吸和土壤呼吸的溫度敏感性顯著增加，可能導(dǎo)致土壤碳的持續(xù)排放.另一方面，土壤呼吸速率及其組分與土壤溫度呈顯著正相關(guān).因此，在全球氣候變暖的背景下，圍墾區(qū)的土壤碳排放可能會(huì)增加.為減少土壤碳凈損失，圍墾區(qū)可通過(guò)調(diào)控水位等管理手段來(lái)修復(fù)和恢復(fù)更多以蘆葦為優(yōu)勢(shì)種的濕地.