植被对辽河口盐沼湿地土壤表面高程变化的影响机理研究

Sea level rise (SLR) threatens coastal wetlands around the globe. A key determinant of coastal wetland vulnerability to SLR is whether the soil surface elevation in the intertidal zone can keep pace with rising sea level. Coastal salt marshes cover a huge area in China. But little is known about how vegetation controls soil surface elevation in coastal marshes. We investigate soil surface accretion and elevation change of bare mudflat, Phragmites and Suaeda marshes in three hydrogeomorphic zones in Liaohe River Delta based on the field in-situ monitoring; field survey and controlled experiment is used to study the effects of surface and sub-surface biological processes on the soil vertical accretion, and further distinguish vegetation’s importance in regulating soil surface elevation in coastal salt marsh. Finally, we assess the vulnerability of coastal salt marshes to local SLR. The research will provide a scientific basis for the coastal climate change adaptation policy, and will enrich theory research of soil ecology in coastal wetlands.

海平面上升对全球滨海湿地构成了严重威胁，土壤表面高程能否跟上不断上涨的海平面成为滨海湿地应对海平面上升的关键。盐沼湿地是我国广泛分布的滨海湿地类型之一，然而，关于盐沼植被对滨海湿地土壤表面高程变化的影响机理尚不明晰。本研究拟以辽河口不同水文地貌条件下的光滩湿地、翅碱蓬湿地和芦苇湿地为研究对象，通过野外原位监测，明确盐沼湿地土壤表面高程变化时空动态特征。通过野外调查与控制实验，解析植物地上/地下过程对土壤垂向沉积的贡献，系统揭示盐沼植被对滨海湿地土壤表面高程变化的调控机理。结合区域海平面上升动态，科学评估植被影响下滨海盐沼湿地应对海平面上升的脆弱性。为我国滨海盐沼湿地应对海平面上升的适应性管理提供科学依据，丰富滨海湿地土壤学理论研究。

海平面上升对全球滨海湿地构成了严重威胁，土壤表面高程能否跟上不断上涨的海平面成为滨海湿地应对海平面上升的关键。盐沼湿地是我国广泛分布的滨海湿地类型之一，然而，关于盐沼植被对滨海湿地土壤表面高程变化的影响机理尚不明晰。本研究通过野外原位监测，发现芦苇湿地的土壤表面高程变化速率要显著大于碱蓬湿地，而光滩的高程变化速率最小。通过野外调查与控制实验，发现地上有机质和矿物质的累积速率、地上和地下现存量、地下根系长度均呈现芦苇湿地大于碱蓬湿地大于光滩的趋势。总体上，辽河口湿地的土壤表面高程平均变化速率大于区域海平面上升的速率，但是个别光滩湿地、翅碱蓬湿地的高程变化速率低于区域海平面上升的速率。本研究证实了植被通过地表\浅层地下生物过程对滨海湿地土壤表面高程的调控作用，为我国滨海盐沼湿地应对海平面上升的适应性管理提供科学依据。在未来气候变化和人类活动的双重影响下，需加强河口区湿地应对海平面上升的脆弱性评价研究。