土壤盐渍化降低有机碳储量但提升其稳定性：中国滨海地区的碳 sequestration 机制解析

为解决土壤盐渍化对碳 sequestration 的影响机制不明问题，研究人员以中国滨海盐渍土壤为对象，通过梯度采样结合密度分组和傅里叶变换中红外光谱技术，揭示了盐度升高导致土壤有机碳（SOC）储量显著降低（P < 0.05），但通过促进矿物结合态有机碳（MAOC）比例和芳香族结构（1630/1030 cm?1、875/1030 cm?1）提升了稳定性。该研究为全球盐渍土壤碳库评估提供了关键理论依据。

　　

研究背景与问题
全球约20%耕地受盐渍化威胁，每年造成约6.8 Pg（10¹⁵克）土壤有机碳（SOC）流失。盐渍化通过抑制植物生长减少碳输入，同时改变微生物活性与土壤结构，但其对碳库"质"（稳定性）与"量"（储量）的协同影响机制长期存在争议。中国滨海地区作为盐渍化前沿地带，其SOC动态对全球碳循环评估至关重要。

研究设计与方法
青岛理工大学团队在山东无棣县沿盐度梯度采集51份土壤样本（0-20 cm），采用密度分组分离游离颗粒有机碳（fPOC）、闭蓄颗粒有机碳（oPOC）和矿物结合态有机碳（MAOC），结合傅里叶变换中红外光谱（FTIR）分析官能团特征（如1630 cm^?1芳香C=C键），通过结构方程模型解析驱动因子。

研究结果

1. 土壤理化性质：高盐（HS）土壤pH显著升高（P < 0.05），比表面积（SSA）和细颗粒（<20 μm）含量随盐度增加而降低。
2. 碳储量变化：SOC和总氮（TN）含量显著下降（HS比非盐渍NS降低28.6%），但土壤无机碳（SIC）仅微弱增加2.8-8.6%。
3. 碳组分转化：MAOC/SOC比例从NS的47%升至HS的62%，且1630/1030 cm^?1（稳定性指标）和875/1030 cm^?1（芳香结构）比值显著上升（P < 0.05）。
4. 驱动机制：盐渍化通过减少有机输入和破坏团聚体直接降低SOC储量，同时通过积累惰性芳香族结构（如C=O键）和促进MAOC形成提升稳定性。

结论与意义
该研究首次揭示盐渍化对SOC"减量增稳"的双刃剑效应：虽然盐度升高使SOC储量降低，但通过矿物保护作用和化学结构惰性化（如芳香化）提升了长期固碳潜力。这一发现挑战了传统单纯以碳储量评估盐渍土壤生态功能的观点，为《巴黎协定》框架下的盐渍土碳汇精准核算提供了新思路。研究建议未来应重点关注MAOC形成途径与植物-微生物互作机制，以优化盐渍区的碳管理策略。论文发表于《Journal of Environmental Management》，对应对全球气候变化下的土地退化具有重要指导价值。