全 文 ：第 50 卷 第 10 期
2 0 1 4 年 10 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 50，No. 10
Oct．，2 0 1 4
doi:10．11707 / j．1001-7488．20141002
收稿日期: 2014 － 05 － 16; 修回日期: 2014 － 07 － 18。
基金项目: 林业公益性行业专项资助项目(201104072) ; “十一五”科技支撑项目(2009BAD2B06) ; 国家林业公益性行业专项重大项目
(200804001) ; 中国林业科学研究院林业新技术所院所长基金重点项目(CAFINT2010K08)。
海南清澜港红树林湿地土壤有机碳
分布及其与 pH的关系
郭志华1 张 莉1，2 郭彦茹1 文菀玉1 曹 萌1 郭菊兰1 李志勇2
(1． 中国林业科学研究院湿地研究所 北京 100091; 2． 河南科技大学农学院 洛阳 471003)
摘 要: 基于野外实地调查，研究我国海南清澜港红树林湿地离文昌河河口和海洋的距离对红树林土壤有机碳
分布的影响及土壤有机碳与 pH 的关系。结果表明: 在取样区域内，清澜港红树林土壤有机碳含量高、分布深;近
河口各样地土壤 pH 为 4. 9 ～ 6. 2，远河口各样地土壤 pH 为 7. 9 ～ 8. 5;近河口红树林土壤厚度在 85 cm 以上，取样
区内土壤有机碳含量为(9. 1 ± 1. 08) ～ (66. 2 ± 5. 17) g·kg － 1，且随土壤深度增加先升高后降低，在 60 ～ 70 cm 处有
机碳含量达到最高; 在水平方向上，近河口红树林土壤有机碳平均含量(0 ～ 80 cm)随离海洋距离的增加而降低，
近海、中间、近陆区域的土壤有机碳平均含量依次为(36. 76 ± 3. 04)，(35. 12 ± 3. 78)和(17. 20 ± 1. 56) g·kg － 1 ; 近
河口红树林近海和近陆区域的土壤有机碳平均含量差异显著(P ＜ 0. 05); 近河口红树林土壤有机碳含量的分布特
征与密克罗尼西亚的雅浦和帕劳地区的红树林一致;远河口红树林湿地土壤平均厚度约 60 cm，其土壤有机碳含量
为(8. 35 ± 0. 94) ～ (38. 3 ± 2. 53) g·kg － 1，表层土壤有机碳含量最高，且有机碳含量随土壤深度的增加呈双峰递减
型，在 40 cm 处有另一峰值; 在水平方向上，远河口红树林土壤有机碳平均含量(0 ～ 60 cm)随离海洋距离的增加而
降低;远河口红树林在近海、中间、近陆区域的土壤有机碳含量依次为 22. 12 ± 2. 57，14. 83 ± 1. 01 和
13. 18 ± 1. 20 g·kg － 1，且近海和近陆区域的土壤有机碳含量差异显著 (P ＜ 0. 05);各样地土壤有机碳含量与其 pH
均显著负相关(P ＜ 0. 05)，其原因有待进一步研究。
关键词: 红树林; 土壤有机碳分布; 土壤 pH; 清澜港
中图分类号: S714 文献标识码: A 文章编号: 1001 － 7488(2014)10 － 0008 － 08
Soil Carbon Sequestration and Its Ｒelationship with Soil pH in
Qinglangang Mangrove Wetlands in Hainan Island
Guo Zhihua1 Zhang Li1，2 Guo Yanru1 Wen Wanyu1 Cao Meng1 Guo Julan1 Li Zhiyong2
(1 ． Institute of Wetland Ｒesearch，CAF Beijing 100091; 2 ． Henan University of Science and Technology Luoyang 471003)
Abstract: Mangrove ecosystems play an important role in carbon sequestration． A survey was carried out along two
transects of mangroves in Qinglangang，Hainan Island， where the most typical mangrove community in China is
distributed． This study aimed at evaluating site effect on carbon sequestration and its relationship with pH． One of the
transects was located in a site far away from the sea (more than 500 m)，the other near the sea ( less than 100 m) ． Along
each transect，three soil columns ( seaward，interior，landward) were withdrawn using a PVC pipe． Each soil column was
separated into sections of 5 cm interval． Soil samples from each section were analyzed for carbon content and pH． The
main results are as follows． The pH of mangrove soil far from sea ranged from 4． 9 to 6． 2，compared with a much higher
pH of around 8． 0 near sea． The SOC content in the soil far from sea ranged from (9． 1 ± 1． 08) g·kg － 1 to( 66． 2 ± 5． 17)
g·kg － 1，with an average soil depth of about 85 cm． The SOC content increased with soil depth until 60 － 70 cm，then the
SOC decreased． Along each transect，the SOC content decreased with the distance away from sea． The SOC contents of
seaward，interior，landward were (36． 76 ± 3． 04 ) g·kg － 1，( 35． 12 ± 3． 78 ) g·kg － 1，( 17． 20 ± 1． 56 ) g·kg － 1，
respectively． There was significant difference in SOC content between seaward site and landward site． The change patterns
of the mangrove SOC far from sea in Qinglangang were consistent with that of Yap and Palau mangrove in Micronesia． The
SOC content of transect near sea ranged from 8． 35 ± 0． 94 g·kg － 1 to (38． 3 ± 2． 53) g·kg － 1，with an average depth of
第 10 期 郭志华等: 海南清澜港红树林湿地土壤有机碳分布及其与 pH 的关系
about 60 cm． The SOC content generally decreased with depth but with a small peak at 40cm． Average SOC contents of
seaward，interior，landward were (22． 12 ± 2． 57 ) g·kg － 1，(14． 83 ± 1． 01 ) g·kg － 1，(13． 18 ± 1． 20 ) g· kg － 1，
respectively． The SOC content was significantly different between seaward and landward sites． The SOC content of all
samples had significant negative relationship with the soil pH．
Key words: mangrove; soil organic carbon sequestration; soil pH; Qinglangang
土壤是陆地生态系统中最大的有机碳库，全球
土壤碳储量约 2 500 Pg，占陆地生态系统总碳储量
的 2 /3(Liski et al．，2002)。全球土壤碳库 10%的碳
波动相当于人类活动 30 年的碳排放，会引起大气二
氧化碳的剧烈变化(Kirschbaum，2000)。以往对土
壤有机碳的研究主要集中在森林、农田生态系统等
(Noordwijk et al．，1997; Babu et al．，1999; Lal，
2005; Wit et al．，2006; Jimenez et al．，2007)。湿地
生态系统的土壤有机碳具有分解速率低、碳循环周
期长、碳储量高等特点，近些年，仅占全球陆地面积
6. 4%的湿地在碳循环中的重要性逐渐得到重视，湿
地土壤碳的研究也日益深入(Bridgham et al．，2006;
Bernal et al．，2008; Donato et al．，2011; 张文娟等，
2011; 刘刚等，2011; Sandilyan et al．，2012)。全球
湿地土壤有机碳总储量约为 550 Pg，占陆地土壤总
储碳量的 15% ～ 30% (Bernal et al．，2008)。不同类
型湿地土壤有机碳储量差异很大，滨海滩涂、河流、
湖泊湿地土壤有机碳含量低、碳储量较少，泥炭湿地
土壤有机碳含量高、碳储量丰富(Krogh et al．，2003;
Bernal et al．，2008; Isla et al．，2002; 蔡倩倩等，
2013)。这些湿地的有机碳多分布在土壤表层，且
随土壤深度增加而降低。
红树林湿地是介于海洋和陆地之间的一类特殊
的生态系统，是地球上生产力最高的生态系统之一，
全球红树林每天平均生产力为 2 500 mgC·m － 2
( Jennerjahn et al．，2002)。单位面积红树林地上部
分固碳能力约为热带雨林的 10 倍 (王文卿等，
2007; Alongi et al． 2009; Donato et al．，2011)，而整
个红树林生态系统单位面积的固碳能力约为热带雨
林的 50 倍( Sandilyan et al．，2012)。这反映了红树
林土壤的固碳能力惊人，因为红树林土壤中发达的
气生根和长期水淹生境有利于土壤有机碳的积累和
储存 ( Cerón-Bretón et al．， 2011; Donato et al．，
2011)。有研究表明: 全球红树林土壤平均固碳速
率为(210 ± 20) g·m － 2 a － 1(Alongi et al．，2008)，而我
国红树林土壤最高可达 444. 27 g·m － 2·a － 1 (段晓男
等，2008)。
国内外对红树林湿地碳储量的研究，过去多集
中在地上部分 ( Twilley et al．，1992;王文卿等，
2007; Proisy et al．，2007; Bouillon et al．，2008; Ｒay
et al．，2011)，对红树林土壤碳储量及其分布的研究
多集中在热带地区，如密克罗尼西亚和印度的典型
热带红树林(Bouillon et al．，2008; Kristensen et al．，
2008; Kauffman et al．，2011; Ｒay et al．，2011)，而对
我国红树林湿地土壤有机碳分布规律的研究还不
多见。
本研究以热带北缘地带的海南清澜港红树林湿
地为研究区，研究该地区近文昌河河口与远离文昌
河河口的红树林土壤有机碳含量及其分布特征，分
析土壤有机碳含量与 pH 的关系，试图揭示我国热
带北缘红树林土壤有机碳的分布规律特征，这对于
正确认识我国红树林湿地在区域和全球尺度碳循环
过程中的地位和作用具有重要意义。
1 研究区概况
清澜港位于海南省文昌市境内 ( 110° 40—
110°48E，19°22—19°35N)，地处于热带北缘，兼
具热带和亚热带气候特点。年均气温 23. 9 ℃，最冷
月气温为 18. 3 ℃，年均降雨量 1 974 mm。清澜港
因其港湾深入内陆，又称八门湾。八门湾属于内海
湾，最高潮位 2. 38 m，最低潮位 0. 01 m，最大潮差
2. 07 m。红树林主要生长在八门湾沿岸区域，湾内
风平浪静且淤泥丰富，适合红树林生长发育(郑文
教等，1995)。
清澜港水域宽阔，水域面积达 64 km2，有文昌
河、文教河两条河流汇入。清澜港沿岸的基岩属于
变质岩，基岩上的土壤是河流、海潮搬运和暴雨从集
水区范围冲刷带来的细粒物质，土壤大多偏酸、偏沙
(郑文教等，1995)。
清澜港红树林保护区面积约 1 223. 3 hm2，有真
红树 24 种，是我国红树种类天然分布最丰富的保护
区(农寿千等，2011)。清澜港红树林的植物群系主
要有海桑 ( Sonneratia caseolaris ) 群系、杯萼海桑
(Sonneratia alba) 群系、红树( Ｒhizophora apiculata)
+海莲 ( Bruguiera sexangula) 群系、角果木( Ceriops
tagal)群系、榄李(Lumnitzera racemosa)群系、白骨壤
(Avicennia marina) +杯萼海桑 + 榄李群系、海莲 +
木果楝 ( Xylocarpus granatum) 群系、黄槿 ( Hibiscus
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林 业 科 学 50 卷
tiliaceus) +海桑群系、水黄皮(Pongamia pinnata) +
海漆 ( Excoecaria agallocha ) 群系等 (农寿千等，
2011)。在近河口(靠近文昌河入海口)，植物种类
丰富，乔 木 层 主 要 树 种 有 红 树、海 莲 和 桐 花
(Aegiceras corniculatum)等，灌木层主要有角果木和
榄李等。由于土壤条件限制，远河口(远离文昌河
入海口)生长的植物多为白骨壤和杯萼海桑等先锋
红树树种，群落结构较简单。由于人类活动影响，清
澜港红树林植物大多呈灌木状 (郑文教等，1995;
廖宝文，2009)。
2 研究方法
2. 1 样品采集与处理
2011 年 12 月中旬，在清澜港八门湾红树林保
护区进行土壤实地取样。在靠近文昌河入海口
(近河口)和远离文昌河入海口(远河口)各选取 1
条样线，两样线的直线距离约 7 km。在每条样线
上，按离海的远近分别选取近海、中间和近陆 3 块
样地，相邻样地间的距离 150 ～ 300 m，样地植被概
况见表 1。
在每个所选样地，用高 1. 2 m、直径 0. 055 m 的
土壤调查专用采样器进行采样。每块样地取 3 次重
复，2 条样线共取土壤剖面 18 个。取样深度至基
岩，最浅约 60 cm，最深约 90 cm。每个土壤剖面按
5 cm一层的间隔分割，环刀法取土，5 个环刀土壤混
合成一个样品，然后将土壤样品装入袋中密封编号，
并立即送回实验室处理。
实验室处理包括风干、过筛和测定。挑选出植
物根系和碎石后，将土壤样品自然风干并过 100 目
筛，装塑封袋保存备用。
2. 2 样品测定
采用重铬酸钾 －硫酸外加热法测定土壤有机碳
含量，用酸度计法测定土壤 pH。
2. 3 数据处理与分析
采用每层土壤有机碳平均含量这一指标比较近
海、中间和近陆区土壤有机碳含量的差异。近河口
红树林土壤有机碳平均含量基于 0 ～ 85 cm 土壤深
度的有机碳平均含量来计算，远河口则以 0 ～ 60 cm
土壤深度的有机碳平均含量来计算。
方差分析和相关性分析用 SPSS 17. 0 软件完
成，用 Origin 8. 6 作图。
3 结果与分析
3. 1 红树林土壤 pH 随土层深度的变化
近河口与远河口红树林土壤 pH 差异显著
(P ＜ 0. 05)。近河口红树林各样地土壤呈弱酸性，
pH 为 4. 9 ～ 6. 2，且随土壤深度的增加先降低再升
高，在 50 ～ 70 cm 土层最低(表 2)。远河口红树林
各样地土壤为中性，pH 为 7. 9 ～ 8. 5，且随土壤深度
的增加而略升高(表 2)。
近河口和远河口红树林土壤 pH 差异的原因是
受河流淡水及地带性酸性土的影响，近河口红树林
土壤呈现弱酸性，另外近河口土壤的可氧化硫含量
偏高，是近河口红树林土壤呈弱酸性的另一原因
(廖金凤，2004); 远河口红树林土壤主要受海水影
响而呈中性。
表 1 样地植被概况
Tab． 1 Vegetation survey of sample plots
项目 Item
近河口 Mangrove in estuary 远河口 Mangrove far away from estuary
近海
Seaward
中间
Interior
近陆
Iandward
近海
Seaward
中间
Interior
近陆
Landward
优势植物
Dominant plant
榄李，角果木
Lumnitzera
racemosa，
Ceriops tagal
红树，桐花
Ｒhizophora
apiculata，
Aegiceras
corniculatum
海莲，红树，海
漆 Braguiera
sexangula，
Ｒhizophora
apicalata，
Excoecaria
agallocha
白骨壤，杯萼
海桑
Avicennia
marina，
Sonneratia alba
白 骨 壤，杯 萼
海桑
Avicennia
marina，
Sonneratia alba
白骨壤，杯萼
海桑
Avicennia marina，
Sonneratia alba
平均树高
Mean height /m
榄李 1. 3，角果
木 1. 3
Lumnitzera
racemosa 1. 3，
Ceriops
tagal 1. 3
红树 2，桐
花 2. 3
Ｒhizophora
apiculata 2，
Aegiceras
corniculatum
2. 3
均高 1. 8
Mean tree
height 1. 8
白骨壤 5. 0，
杯萼海桑 1. 8
Avicennia
marina 5. 0，
Sonneratia
alba 1. 8
白骨壤 2. 8，
杯萼海桑 1. 5
Avicennia
marina 2. 8，
Sonneratia
alba 1. 5
白骨壤 2. 1，杯萼海桑
1. 2 Avicennia marina
2. 1，Sonneratia
alba 1. 2
植株密度 Plant density /
( individual·hm － 2 )
150 000 47 900 5 000 8 000 8 000 7 400
01
第 10 期 郭志华等: 海南清澜港红树林湿地土壤有机碳分布及其与 pH 的关系
表 2 近河口和远河口红树林不同土层深度的土壤 PH 值
Tab． 2 Vertical change of the soil pH values in the mangroves in estuary and far away from the estuary
土层 Soil
layer / cm
近河口 Mangrove in estuary 远河口 Mangrove far away from estuary
近海
Seaward
中间
Interior
近陆
Landward
近海
Seaward
中间
Interior
近陆
Landward
0 ～ 5 5. 99 ± 0. 14 5. 65 ± 0. 25 4. 90 ± 0. 17 7. 85 ± 0. 20 8. 20 ± 0. 19 7. 86 ± 0. 25
5 ～ 10 5. 75 ± 0. 09 5. 88 ± 0. 18 5. 70 ± 0. 21 7. 69 ± 0. 26 8. 18 ± 0. 23 7. 93 ± 0. 16
10 ～ 15 5. 89 ± 0. 21 5. 97 ± 0. 13 5. 40 ± 0. 15 7. 82 ± 0. 18 8. 36 ± 0. 21 8. 16 ± 0. 28
15 ～ 20 5. 96 ± 0. 17 6. 11 ± 0. 20 5. 39 ± 0. 24 7. 90 ± 0. 14 8. 26 ± 0. 19 8. 24 ± 0. 27
20 ～ 25 6. 18 ± 0. 08 5. 86 ± 0. 16 5. 69 ± 0. 31 7. 99 ± 0. 22 8. 23 ± 0. 24 8. 35 ± 0. 16
25 ～ 30 5. 99 ± 0. 11 5. 84 ± 0. 22 5. 72 ± 0. 25 8. 20 ± 0. 15 8. 17 ± 0. 24 8. 21 ± 0. 20
30 ～ 35 6. 11 ± 0. 15 5. 57 ± 0. 14 5. 83 ± 0. 19 8. 24 ± 0. 17 8. 17 ± 0. 20 8. 38 ± 0. 12
35 ～ 40 5. 96 ± 0. 23 5. 44 ± 0. 21 5. 79 ± 0. 21 8. 22 ± 0. 22 7. 92 ± 0. 16 8. 26 ± 0. 24
40 ～ 45 5. 78 ± 0. 18 5. 37 ± 0. 17 5. 76 ± 0. 13 8. 19 ± 0. 14 7. 98 ± 0. 18 8. 34 ± 0. 15
45 ～ 50 5. 89 ± 0. 08 5. 28 ± 0. 24 5. 78 ± 0. 17 8. 37 ± 0. 23 8. 21 ± 0. 17 8. 18 ± 0. 25
50 ～ 55 5. 46 ± 0. 22 5. 12 ± 0. 19 5. 98 ± 0. 23 8. 35 ± 0. 19 8. 28 ± 0. 26 8. 30 ± 0. 21
55 ～ 60 5. 35 ± 0. 31 5. 23 ± 0. 26 5. 95 ± 0. 18 8. 36 ± 0. 25 8. 65 ± 0. 25 8. 54 ± 0. 18
60 ～ 65 5. 59 ± 0. 24 4. 98 ± 0. 15 5. 69 ± 0. 24 8. 33 ± 0. 23
65 ～ 70 5. 44 ± 0. 19 4. 86 ± 0. 18 5. 20 ± 0. 27
70 ～ 75 5. 70 ± 0. 21 5. 14 ± 0. 36 5. 11 ± 0. 14
75 ～ 80 6. 01 ± 0. 14 5. 24 ± 0. 24 4. 91 ± 0. 18
80 ～ 85 6. 05 ± 0. 17 5. 84 ± 0. 13 4. 87 ± 0. 13
85 ～ 90 4. 61 ± 0. 11
3. 2 近河口红树林土壤有机碳含量分布
在近河口，红树林土壤有机碳含量的垂直分布
如图 1 所示。近海和中间的红树林土壤有机碳含量
变化趋势一致，均随土壤深度增加呈先增加后降低
的趋势，在土层 60 ～ 70 cm，有机碳含量最高(约
66. 2 g·kg － 1)，在底层 90 cm 深处，土壤有机碳含量
仍高于 20 g·kg － 1;在近陆区域，红树林土壤有机碳
含量随土壤深度增加呈先降低后升高再降低的变化
趋势，在约 30 cm 深处土壤有机碳含量最低，在 65
cm 左右处土壤有机碳含量最高;近海区各层土壤有
机碳含量为 16. 5 ～ 59. 5 g·kg － 1，中间为 17. 3 ～ 66. 2
g·kg － 1，近陆区为 9. 1 ～ 28. 0 g·kg － 1。
上述结果与密克罗尼西亚红树林土壤有机碳含
量的垂直变化基本一致，密克罗尼西亚地区红树林
土壤有机碳含量最大值出现在 50 ～ 70 cm 土层
(Kauffman et al．，2011)。红树林湿地土壤有机碳的
独特垂直分布特征与森林、农田土壤明显不同。森
林、农田的土壤有机碳含量最高值多在表层 0 ～ 20
cm 处，且随土壤深度的增加而降低 ( Noordwijk et
al．，1997; Babu et al．， 1999; Isla et al．， 2002;
Jimenez et al．，2007; 程积民等，2012)。陆地土壤
有机碳主要分布在土壤表层的原因是表层丰富的枯
枝落叶为土壤提供了大量的有机质 (王平等，
2010)。近河口红树林土壤有机碳含量最高值在土
层 65 cm 左右的原因可能是: 红树的细根多分布于
土壤中间层，而细根周转能提供大量的有机物质;
近河口的涨潮流速往往小于退潮流速，红树林丰富
的凋落物大部分被潮水带走，凋落物难以积累，且近
河口土壤表层的红树根系远不及远河口发达，致使
表层土壤缺乏草本层和枯枝落叶层 (王文卿等，
2007)。
与国内其他滨海湿地相比，清澜港红树林土壤
有机碳含量高、分布深。杭州湾滨海湿地土壤有机
碳含量最高值为 6. 45 g·kg － 1(邵学新等，2011)，仅
是清澜港近河口红树林土壤最低有机碳含量的2 /3。
辽河口芦苇湿地在 40 ～ 50 cm 土层有机碳含量降低
到 0. 3% (彭溶等，2012)，而清澜港红树林在 90 cm
土层处的有机碳含量还高于 20 g·kg － 1。
然而，与密克罗尼西亚的典型热带红树林相比，
清澜港红树林土壤有机碳含量较低、分布较浅，这可
能与气候及人类活动影响有关。清澜港位于北纬
20°附近，年均气温 23. 9 ℃ ; 而密克罗尼西亚位于
北纬 7° 附近，年均气温 27 ℃ ( Kauffman et al．，
2011)。高温促进植物生长，密克罗尼西亚热带红
树林生物量比清澜港红树林大得多，其对土壤有机
碳的输入量也大得多; 同时，清澜港近河口红树林
受人类活动影响较大，也不利于红树林土壤有机碳
的积累。
在水平方向上，近河口红树林土壤有机碳平均
含量表现为近海最高、近陆最低(图 2)。近海、中间
和近陆依次为( 36. 76 ± 3. 04 )，( 35. 12 ± 3. 78 )和
(17. 20 ± 1. 56) g·kg － 1 (图 2)。近陆与中间、近海
11
林 业 科 学 50 卷
图 1 近河口红树林土壤有机碳的垂直分布
Fig． 1 Vertical distribution of soil organic carbon contents through
the profiles of the different plots of the mangroves in estuary
均存在显著差异(P ＜ 0. 05)，中间与近海的有机碳
含量差异不显著(P ＞ 0. 05)。该结果与密克罗尼西
亚红树林土壤有机碳含量水平变化趋势相似
(Kauffman et al．，2011)。
清澜港红树林植物呈典型带状分布，近海区优
势树种为榄李和角果木，树高约 1. 3 m，而且密度很
高(150 000 株·hm － 2 ); 而近陆区的优势树种为海
莲、红树和海莲，比近海区的红树植株高，平均高度
为 1. 8 m，但密度很低(5 000 株·hm － 2 )。近海区红
树密度约为近陆的 30 倍，这是近海红树林土壤有机
碳含量高于近陆的根本原因。近陆红树林土壤有机
碳含量较低还可能与人类活动有关。
图 2 近河口和远河口红树林的土壤有机碳平均含量
Fig． 2 Average soil organic carbon content in the different plots
of the mangroves in the estuary and far away from estuary
3. 3 远河口红树林土壤有机碳分布
远河口红树林的土壤厚度不及近河口，多不超
过 65 cm，且其有机碳含量也不及近河口(图 3)。远
河口红树林近海、中间和近陆的土壤有机碳含量在
垂直方向上的变化趋势一致，呈双峰递减型，表层
有机碳含量最高，之后随土壤深度的增加而降低，
在大约 20 cm 后有机碳含量又逐渐升高，直到 40 cm
处土壤有机碳含量出现第二个峰值，之后又逐渐降
低，土壤最底层的有机碳含量最低 (约 8. 35 g·
kg － 1);近海、中间和近陆等处的土壤有机碳含量分
别为11. 8 ～ 38. 3，9. 0 ～ 21. 4 和 8. 35 ～ 21. 5 g·kg － 1。
远河口红树林各样地土壤有机碳含量呈双峰递
减型的主要原因为: 海水对红树林土壤的影响大，
而土壤性质又决定了植物分布，远河口的植物多为
白骨壤、杯萼海桑等先锋种类植物，这些植物在土壤
表层的大量气生根不仅是土壤有机质的重要来源，
而且还能将较多的枯枝落叶截留在土壤表层，所以
其表层土壤有机碳含量最高;红树根系分布深，在土
层 40 cm 处是红树林根系分布的集中区(王文卿等，
2007)，因此，远河口红树林土壤有机碳含量在
40 cm处有第二个高峰值，这主要是受红树根系分布
的影响。
远河口红树林土壤有机碳含量较近河口低，可
能原因为: 一是近河口与远河口的土壤酸碱度的差
异;二是远河口植株密度较低，植物种类少，根系分
布较浅(表 1)。
远河口红树林土壤有机碳含量也高于杰拉许海
峡滨海湿地(其有机碳含量为 4. 5 ～ 14. 5 g·kg － 1 )
( Isla et al．，2012)。
图 3 远河口红树林土壤有机碳的垂直分布
Fig． 3 Vertical distribution of soil organic carbon contents
through the profiles of the different plots in the mangroves
far away from estuary
在水平方向上，远河口红树林土壤有机碳平均
含量(0 ～ 60 cm)的变化趋势与近河口一致，随离海
距离的增加而降低(图 3)，依次为: 近海(22. 12 ±
2. 57) g·kg － 1、中间(14. 83 ± 1. 01 ) g·kg － 1、近陆
(13. 18 ± 1. 20) g·kg － 1。近海与近陆样地差异显著
(P ＜ 0. 05)，而近陆和中间的有机碳平均含量差异
不显著(P ＞ 0. 05)。
在远河口，红树林优势植物为白骨壤和杯萼海
桑，近海和近陆区的植株密度相近，但近海区红树林
21
第 10 期 郭志华等: 海南清澜港红树林湿地土壤有机碳分布及其与 pH 的关系
的平均株高明显高于近陆区(表 1)，这可能是造成
清澜港远河口红树林近海与近陆区土壤有机碳平均
含量差异显著的主要原因。
3. 4 土壤有机碳含量与土壤 pH 的关系
在清澜港红树林分布区，无论是在近河口还是在
远河口，其土壤有机碳含量与土壤 pH 均呈显著负相
关(P ＜ 0. 05)，均随土壤 pH 升高而降低。近河口近
陆、中间和近海处的红树林土壤有机碳含量与 pH 的
相关系数分别为 － 0. 885，－ 0. 886 和 － 0. 725 (图 4);
远河口近陆、中间和近海处红树林土壤有机碳含量与
pH 的相关系数分别为 － 0. 798，－ 0. 813 和 － 0. 916
(图 5 )。在闽江河口，空心莲子草 ( Alternanthera
philoxeroides)湿地的土壤有机碳含量与其 pH 之间也
有类似关系(张文娟等，2011)。土壤 pH 直接影响土
壤微生物的种类、数量及活性 (陆俊锟，2008;
Lovelock，2008; Zhang et al．，2011)。清澜港红树林
土壤有机碳含量与 pH 之间相关关系的机制还有待
进一步深入研究。
图 4 近河口红树林不同样地的土壤有机碳含量与其 pH 的相关关系
Fig． 4 Ｒelationship between soil organic carbon content and soil pH of different sample plots in the estuary mangroves
图 5 远河口红树林不同样地的土壤有机碳含量与其 pH 的相关关系
Fig． 5 Ｒelationship between soil organic carbon content and soil pH of different sample plots in the mangroves far away from estuary
4 结论与讨论
清澜港红树林土壤有机碳含量高、分布深，远高
于我国农田、其他森林及滨海湿地生态系统。清澜
港红树林最高土壤有机碳含量约为陆地各类型土壤
的 5 ～ 10 倍，且红树林土壤的底层有机碳含量仍很
高。在近河口的近海区域，其 90 cm 深处的有机碳
含量仍高达 20 g·kg － 1以上。红树林生态系统具有
有机质沉积快、群落生产力高和土壤呼吸释放慢等
特点，使红树林土壤有机碳的含量高且深。有研究
31
林 业 科 学 50 卷
表明，红树林湿地植物根系的生长与降解控制着有
机质的沉积过程及其垂直分布(Poret et al．，2007)。
清澜港红树林土壤有机碳含量垂直分布与其他
生态系统存在巨大差异，且红树林土壤有机碳含量
的垂直分布与河口距离有关。近河口红树林土壤有
机碳含量随深度增加先升高后降低，在 60 ～ 70 cm
深处有机碳含量达到最高; 远河口红树林土壤有机
碳含量在表层最高，且随土壤深度的变化呈双峰递
减趋势，土深 40 cm 处为另一个高峰值。有机质的
沉积受到潮水强烈的平均化作用影响。红树林地理
位置差异意味着在潮汐过程中所受潮水浸泡的时间
和海水的冲击作用不同。近河口由于河水冲刷使得
表层土壤有机质少且腐殖质不易沉积，所以导致土
壤有机碳含量随深度增加先升高后降低。远河口无
河水冲刷，主要受地形、潮汐、植被类型和生物过程
等影响(Twilley et al．，1992; Nordhaus et al．，2006)，
因此，远河口土壤表层有机氮含量最高，并在 40 cm
深处土壤有机碳含量达到另一个峰值。红树林通过
凋落物以及根系系统更新能够自身产生有机质
( Jennerjahn et al．，2002)，所以植物物种组成及其分
布不同也会导致土壤碳含量的差异。
在水平方向上，近河口与远河口有机碳含量的
空间变化趋势相同。在海南清澜港，离海距离不同，
其红树植物的种类和密度差异显著，从而使近海处
红树林的土壤有机碳平均含量显著高于近陆处的红
树林。
清澜港红树林土壤有机碳含量与其土壤 pH 存
在显著的负相关关系。土壤 pH 直接影响土壤微生
物的种类、数量和活性，限制微生物的种类。较高的
pH 影响了微生物的生长，在酸性土壤中，微生物的
种类因受到 pH 限制，而降低了有机质的分解速率
(张文娟等，2011)。pH 是影响土壤有机碳转化的
重要因素之一，从而影响土壤有机碳的密度，因此，
对清澜港红树林土壤 pH 与土壤有机碳含量关系的
进一步研究，将有助于深入认识红树林土壤有机碳
的循环机制。
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