红树林恢复促进亚热带潮汐湿地蓝碳固存及其稳定性：矿物-有机相互作用的关键作用

这篇研究揭示了红树林恢复通过增强土壤有机碳（SOC）各组分（POC、cMAOC、fMAOC）的积累，特别是铁结合碳（Fe-bound C）主导的细矿物结合有机碳（fMAOC，贡献59.07% SOC变异），显著提升蓝碳生态系统的固碳能力。研究首次量化了植物残体（65% MAOC来源）对矿物结合碳的主导贡献，提出红树林恢复通过氧化还原驱动的铁-碳耦合机制增强SOC稳定性，为基于自然的碳中和解决方案提供了科学依据。

　　

4.1 红树林恢复对SOC组分的影响

研究证实红树林恢复显著提升0-40 cm土层颗粒有机碳（POC）、粗矿物结合有机碳（cMAOC）和细矿物结合有机碳（fMAOC）含量，增幅分别达39.90%-178.15%、27.98%-134.03%和96.39%-731.56%。通过²¹⁰Pb定年发现，40年恢复促使土壤沉积层增厚44.8 cm，与SOC组分积累深度高度吻合。值得注意的是，fMAOC对SOC变异的解释率高达59.07%，其主导地位源于细颗粒矿物更强的有机质亲和力。

铁-碳耦合机制是核心发现：Fe-bound C含量（12.99±3.85 g kg^-1）显著高于Ca-bound C（1.87±0.25 g kg^-1），Fe-bound C/fMAOC比例在恢复区提升2.1-4.8倍。这种偏好性源于红树植物根系泌氧改变氧化还原环境，促进Fe²⁺向Fe³⁺转化，进而形成稳定的铁-有机复合体。

4.2 红树林湿地SOC来源解析

生物标志物分析显示，木质素酚（植物残体标志物）与POC呈强正相关，而氨基糖（微生物残体标志物）与MAOC组分关联显著。定量结果表明：

• 植物源碳贡献16.13%-31.78% SOC，在恢复区较光滩增加4.2-7.5倍
• 微生物源碳占比68.19%-85.36%，但绝对量下降18.34%-225.23%
• MAOC中65%以上源自植物残体，颠覆了陆地生态系统中"微生物残体主导MAOC"的传统认知

这种差异源于潮汐湿地特有的矿物保护机制：周期性淹水促进植物残体通过吸附/共沉淀直接结合矿物颗粒，而陆生系统主要依赖微生物介导的转化。

4.3 恢复工程对碳汇功能的启示

研究构建了红树林恢复增强SOC稳定性的概念框架：

1. 生产力提升：植被生物量（AGB+BGB）增加3-8倍，输入更多凋落物和根系分泌物
2. 矿物保护强化：fMAOC占比提升18.92%-46.47%，其中Fe-bound C贡献率较光滩提高17.10%
3. 氧化还原驱动：根系泌氧使Eh值升高，促进Fe³⁺-有机质共沉淀

中国现存红树林仅占历史面积的10%，按本研究数据推算，每恢复1 km²红树林可新增44.6 t C年固存量。研究特别指出乡土树种秋茄（Kandelia obovata）的fMAOC积累量比引进种无瓣海桑（Sonneratia apetala）高102.02%-296.01%，为生态修复物种选择提供了量化依据。

该成果首次系统阐释了潮汐湿地中矿物-植物残体直接耦合的碳封存新机制，为《蓝碳行动计划》提供了关键科学支撑。研究建议将fMAOC/F