开放状态下红树林有机碳生态过程与植被恢复进程的耦合及其机制

功能修复应是红树林人工恢复最终目的，但目前红树林恢复焦点仅停留于植被恢复。有机碳生态过程是红树林多种功能的重要纽带，因此本项目以九龙江口不同年份恢复的秋茄红树林为对象，光滩和天然成熟林为对照，基于开放状态下，探索红树林植被恢复后生态系统有机碳生态过程的修复进程与机制。测定13C和C/N比，分析底质有机碳来源、累积及各来源的贡献率随红树林植被恢复的变化；通过光合作用分析系统、底质呼吸分析系统、林内外潮水碳组分分析、凋落物有机碳的淋溶及输出毗邻水域量、沉积动态现场实验等，研究红树林系统（植被和底质）与毗邻系统（水域和大气）碳通量随植被恢复的变化及影响因素；测定凋落物总量、林地现存量、分解以及动物消耗量，测定各层底质活体和死亡根系的生物量、根系分解速率，测定各层底质有机碳的矿化速率并分析主要矿化过程，探索红树林生态系统凋落物、根系、矿化等有机碳动态过程主要参数随红树林植被恢复的变化及其影响因素。

功能修复应是红树林人工恢复的最终目的，但目前红树林恢复焦点仅停留于植被恢复。有机碳生态过程是红树林多种功能的重要纽带，因此，基于开放状态下，本项目采用以空间代时间的研究方法，比较了九龙江口不同林龄人工秋茄红树林的有机碳过程。九龙江口秋茄红树林生态系统有机碳储量随植被恢复进程而增加，12年生、24年生和48年生人工秋茄红树林100 cm深底质有机碳储量分别为130.3、150.5和169.9 tC•hm-2，底质有机碳储量年增量分别为1.62、1.68和0.81 tC•hm-2•yr-1，植被有机碳储量分别为37.26、105.29和175.91 tC•hm-2，植被生物量有机碳增长量分别为3.11、4.39和3.66 tC•hm-2•yr-1，红树植物对底质有机碳的贡献分别为11.14%、19.74%和49.03%。在红树林系统与毗邻系统碳通量方面，各红树林潮水输出有机碳无显著差异，约0.03 tC•hm-2•yr-1；12年生、24年生和48年生人工秋茄红树林底质-大气CO2通量分别为0.95、1.26和1.89 tC•hm-2•yr-1，红树林植被净初级生产力分别为9.95、16.19和12.40 tC•hm-2•yr-1。在生态系统内主要有机碳过程参数方面，12年生、24年生和48年生人工秋茄红树林总凋落物有机碳分别为341.83、590.31和437.31 gC•m-2•yr-1，凋落叶周转速率分别为 0.25、0.24和0.33 d-1，蟹类摄食凋落叶百分率分别为24.42%、25.31%和47.50%，凋落叶半分解期分别为30.3、31.0和31.8 d。总之，随植被恢复时间的延长，九龙江口50年林龄内的秋茄红树林生态系统的有机碳过程发生了如下主要变化：植被和底质有机碳储量持续增加；植被对底质有机碳的贡献越来越多；凋落叶被蟹类摄食的比例越来越高，导致凋落叶周转加快。