第一章研究综述
1.1海滨盐土生态系统的主要特征
1.1.1海滨盐土生态系统的形成与演化
海滨地区出现盐渍土，是受海水影响的结果。海水影响土壤积盐的方式有两种，这种情况主要出现在滨海还处于水下堆积阶段的前期一种是出水成陆后由于海潮入侵和顺河倒灌，把盐水补给到地下水中使土壤积盐。其特点一是盐分组成单一，以氯化物占绝对优势，二是通剖面含盐，盐分表聚尚差。
海滨盐土生态系统是海滨湿地自然演化或在人类活动作用下形成的一类生态系统。从自然演化的角度，一般来说是在海滨滩涂的淤长岸段，潮流携带的大量海水泥沙和其他沉积物不断沉积，岸滩抬高，向海淤进，随岸滩抬高，海水逐渐不能到达，过去的潮沟演变成地表径流或退化为季节性水塘，过去的潮流堆积体演变成土丘;人类活动则如海堤的修建，滩涂的围垦，也使原来的海滨滩涂湿地不再受海水潮汐的影响。这两种作用使海滨湿地的水文地貌发生根本改变，湿地植被退化，动物种群也随着变迁，形成海滨盐土生态系统。形成初期的滩涂土壤由于原来长期受海洋潮汐的影响，盐渍化作用导致盐分含量高，同时盐土土体结构发育不明显，理化性质差，肥力水平低，滩面植被稀少。在苏北海滨地区，随着降水，径流对土体盐分的淋洗及土壤和植被的发育，海滨盐土生态系统逐渐形成主要以碱蓬群落，璋茅一白茅群落及芦苇一白茅群落依土壤盐分梯度带状或镶嵌分布的自然植被类型队，而植被的形成又能进一步加速土壤的脱盐与熟化过程，因而总体来讲海滨盐土生态系统是一个不断演替中的生态系统。
海滨滩涂是一个不稳定场，各种生态因素十分活跃，生态平衡是相对的，随着海涂的淤长或蚀退，非生物因素的变化干扰了原来的平衡，引起生物因素的改变，使海滨滩涂呈现有规律的生态环境演替序列。在淤进型海岸，其演替序列是板沙滩逐渐向浮泥滩、光滩、盐篙滩、草滩演替;在蚀退型海岸则相反，是草滩向盐篙滩、光滩、板沙滩演替。在自然状态下，这种演替承前启后，循序渐进。在人为因素的干预下，可加快或减缓演替的速率，甚至逆转生态演替的方向。
1.1.2海滨盐土的土壤性状
1.1.2.1海滨盐土的发育和分类
1海滨滩涂土壤
海滨滩涂土壤的发育与海涂生态的演替同步进行，一定的生态环境必然发育形成相应的土壤类型，与海涂生态序列演替的同时就伴有土壤发育形成的演替序列，具体发生以下几个土壤形成过程。...................................
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第二章研究区域、对象和方法
2.1研究区域特征概述
研究地区选在江苏大丰市金海农场(32059’-33003’N，120046’-120052’E)，在老海堤外侧，于1999年进行围垦，总面积约 167bmZ，东距黄海约4km，西临大丰糜鹿国家级自然保护区。土壤类型为滨海草甸盐土，表层土壤平均含盐量5%o左右，盐渍化在中度水平，土壤呈碱性，pH值8.5左右，自然植被类型为碱蓬一碱篙群落和白茅一芦苇群落。种植制度主要为“水稻一油菜”的一年两熟制，西部是“棉花一大麦”的一年两熟制。土壤盐渍化是制约该地区农业生产发展的主要障碍因子。由于当地缺乏蓄水工程。雨季水量丰沛但不能调蓄，非雨季淡水资源紧缺。农田灌溉一般采用当地微咸水。该地区处于暖温带向北亚热带过渡地区，受海洋性、大陆性气候双重影响，春季回暖迟、气温低，秋季降温迟、明显偏暖，年降水量800一1100mm，降雨集中于7一9月。
实验地选在农场东部盐渍化程度较为严重，不适合农作物种植的草滩荒地。自2007年起，进行耐盐油料植物海滨锦葵(Kostoletz彻 avirginica)以及蓖麻 (Ricinusco，muois)的种植试验。至2009年，连作2年的海滨锦葵和蓖麻长势良好.在此基础上，将部分地块的2年生海滨锦葵块根移栽至原来生长有碱蓬、白茅等原生植被的草滩上，移栽前草滩土地进行了翻耕，同时又在移走了块根的地块进行蓖麻种植，原蓖麻种植地块继续连作蓖麻。2009年5月对所有种植地块施肥一次，施肥量360kg·hm-2，成分为过磷酸钙和尿素(l:1)。蓖麻种植地块施用了毛霉菌液与AM菌混合的解磷菌剂，施用量为每株 (30ml+309)。
2.2供试作物
1海滨锦葵
海滨锦葵是锦葵科锦葵属多年生宿根盐生植物，天然分布在美国东部沿海，从特拉华州到德克萨斯州的含盐沼泽地带，其基质的Nacl含量在50一425mM(3%。一25%。)之间。经过长期的进化及适应过程，海滨锦葵已成为一种喜盐植物。用5%。一巧%。的盐水浇灌，其生长良好。在江苏沿海地区的生育期150d左右，4月上旬播种，5月中旬植株开始分叉，7月中旬现蕾开花，8月中旬种子逐步成热，9月下旬可分期收获，此后叶片慢慢枯黄、脱落，再接着地上部分枯死，而以粗大的肉质根越冬，翌年4月中旬由肉质根再萌发出若干新的枝干。随着生长年限的延长，肉质根会不断膨大，可增加土壤中的腐殖质，种植3一5a后贫膺盐碱荒地能得到改良。此外，海滨锦葵为无限花序，花期长，深粉红色，呈小喇叭状，大面积种植可以美化滩涂的自然景观，对发展沿海旅游业也颇有益处。.......................
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第三章种植活动对海滨盐土土壤理化性状和生物学特征的影响...............28
3.1种植活动对海滨盐土水盐动态的影响.......................................................28
3.2种植活动对海滨盐土土壤养分的影响......................................................31
3.3种植活动对海滨盐土土壤微生物的影响..…，.......................................33
3.4海滨盐土各个土壤指标的相关性分析和主成分分析..........................35
3.4.1主成分分析...........................................................................35
3.4.2土壤理化性状、微生物数量和植被指标的相关性分析..................35
第四章海滨锦葵和蓖麻种植对海滨盐土植被碳汇的影响.....................37
4.1土地利用变化对陆地碳汇的影响.......................................................37
4.2海滨盐土生态系统碳库变化的计算.................................................39
4.3海滨锦葵和蓖麻种植对碳库的影响.................................................40
4.4海滨盐土植被生产力的限制因子.......................................................42
第五章讨论和展望.............................................................................43
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结论；
对不同种植和植被条件地块的土壤与植物生物量碳库的分析表明，海滨锦葵和蓖麻在移栽和试种前期，碳库量比原生植被较好的地块(芦苇白茅草滩)要低，但相比原生植被碳库的平均状况并没有明显的降低，而在种植几年以后随着种植植物形成的人工植被逐渐稳定，碳库量相比原生植被是有明显增加的。
以上讨论只是不同种植和植被条件下碳库大小的比较，而对于该生态系统整体的源汇变化来说，需要考虑的还有很多方面。
(1)海滨锦葵种植三年后，可以认为植被地上部分已基本达到其最大生物量，以后不会再有显著变化，那么以后的生长过程是否还产生碳汇，如何计算。在这种情况下，考虑两方面因素:1、块根的有机质积累;2、凋落物及土壤有机质的积累;块根不可能一直增大，会有一个最大值，凋落物和土壤有机质是否增加可参照分解指数确定K=I仄J为凋落物年输入总量，X为系统中死有机物总量，大于1时分解速率大于输入速率，I小于l则分解速率小于输入速率，凋落物将积累。
(2)以上讨论是基于耐盐植物种植后不作为产品收获利用情况下的碳汇，但海滨锦葵和蓖麻本身有多种利用价值，包括种子、茎皮、块根等，那么如果将其产品进行利用，是否还能产生碳汇价值，如何计算。
以往的农田碳收支研究一般认为农作物的产品大部分在短时间内分解掉，因而认为它不具备碳汇效应。但对有些周转时间长的产品应该还是有一定碳汇的，其数量应该是在这一个周转周期内农作物产生的这部分产品的总量。例如，假设茎皮纤维的使用时间是十年，那么碳汇量就是十年的时间内海滨锦葵生产的茎皮纤维中的碳量(这是一个总量，达到这个周期的时间后，不管再种多少年，碳汇量都不会再增加了)。
(3)耐盐植物种植收获和产品利用整个生命周期中的碳排放都要从碳汇中扣除。
另外海滨锦葵生物量干重的含碳量具体数值可以通过实验获得。而未必采用 0.45。
在海滨盐土上发展有经济价值的耐盐植物种植，目的在于改良盐土生态，促进土壤发育和植被演替，同时又获得经济效益，实现对盐渍土的合理利用。虽然在初期的开垦种植活动中土壤环境出现了反复波动，但是这种波动是否会根本影响海滨盐土长期的演变趋势，尚需进一步观察分析。随着耐盐植物逐渐生长、繁殖，并适应海滨盐土环境，建立起其植被，盐土生态可能逐渐恢复并向好的方向发展。从另一个角度来说，对于海滨盐土，通过耐盐植物种植改良盐渍土的活动实际上是为了加速海滨盐土的进展演替过程，在种植过程中对土壤和植被的扰动虽然暂时造成了土壤表层电导率的增加，但这也有助于降水对土壤盐分的淋洗，从而可能加速土壤的脱盐过程。所以虽然在短期内种植活动对盐土生态造成了一定负面效应，但长期来看可能有助于其向非盐渍化方向发展。
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