三峽水庫消落帶土壤有機碳對人類活動的響應

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2025.06.003

0 引言

土壤有機碳是調控全球碳循環的關鍵因素，尤其是對全球溫室氣體排放的影響不容忽視，而隨著工業的不斷發展，除了土壤的理化性質、氣候等自然因素，土地利用方式等人為因素同樣調節著土壤有機碳循環[1-3]王壤碳庫是陸地生態系統最大的碳庫，據估算，全球土壤有機碳庫儲量約為 1462～1548Pg^[4] ，而濕地生態系統的土壤有機碳占 35% [5]，且研究表明濕地土壤的碳排放可能正在加速對氣候變暖的正反饋[6]，因此濕地土壤有機碳對全球碳循環起著重要作用。濕地有機碳的來源眾多，且不同濕地有機碳來源不同，包括濕地動植物、其他水體輸入、人為輸入[7-9]。此外濕地有機碳明顯受氣候、水文條件、王地利用等因素影響，如氣溫、降水、水位的變化以及土地利用方式改變都可能會影響土壤有機碳的含量[10-13]。而土地利用類型中林地的土壤有機碳含量通常高于農田耕地[14-16]，將濕地周邊轉變為農田后土壤有機碳含量也易下降[17 -18] 。

消落帶作為濕地的一種，受周期性人為水庫水位調度運行的影響，其土壤長期處于非穩定狀態，消落帶有機碳易受水庫水位波動、外界環境、土壤理化環境變化的影響[19]，故呈現出復雜的來源變化，這在很大程度上改變了有機碳的降解、儲存和運輸，進而最終使得消落帶溫室氣體排放通量明顯高于水庫水面的排放通量[20]。三峽庫區的水位長期在 145.00～175.00m 周期性變化，形成了一段落差近 30m ，面積達 349km² 的人工消落帶[21]，是中國目前最大的水庫消落帶，在碳循環及溫室氣體排放方面起著重要作用[22]。水位波動在人類活動對消落帶土壤有機碳動態的影響中占據主導地位[23]。周期性反季節水位波動下，三峽水庫消落帶原生植物大量死亡，導致大量植物殘體沉積，加劇消落帶土壤有機碳的輸入[19]。三峽水庫自運行以來，消落帶周邊土地利用方式發生了較大的變化，農田和森林減少、建設用地增加[24]。在周期性水位波動和復雜土地利用方式改變的雙重背景影響下，三峽水庫消落帶不同形態土壤有機碳的分布特征目前尚不明確。因此，摸清多變水文環境和土地利用方式改變下消落帶土壤有機碳的變化特征，可為消落帶碳的核算及源匯功能的評估提供相應的關鍵科學依據。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況及樣品采集

三峽水庫消落帶分布在長江主河道與支流兩側，覆蓋了18個行政區域，其中總面積的 87.8% 位于重慶市[21]。奉節縣以東消落帶地形較為陡峭，以碳酸鹽巖為主，土壤類型主要是石灰巖土;奉節縣以西消落帶地形較為平緩，以紫紅色巖石為主，土壤類型主要是沖積土、紫色土與水稻土[25]

選取位于三峽水庫的木洞主城廣陽島的庫尾（MD）、忠縣石寶寨北岸（ZX）、萬州新田南岸（WZ）以及位于支流的云陽縣高陽平湖（GY）4處的消落帶（圖1）為主要研究對象。在2022年3～9月期間，分別對區域內 150.00～155.00m（150.00m ，年均淹水284d） 、160.00～165.00m（160.00m ，年均淹水 201d）、170.00～175.00m（170.00m ，年均淹水101d）[26]的表層土 （0～20cm） 進行土樣采集。受三峽水庫周期性水位波動影響，低高程淹水時間更長，因此高程150.00m 土壤僅在6＼～9月采集，高程 160.00m 土壤在4＼～9月采集，高程 170.00m 土壤在3＼～9月采集。最后共采集66個樣本，其中MD，ZX，WZ，GY的樣本數量分別為17，17，16，16個，高程150.00，160.00，170.00m 處的樣本數量分別為16，23，27個。采集的土樣選取部分放入 -20^°C 的冰箱中保存，其余風干后過 2mm 篩，進行土壤理化指標的測定。

1.2 土地利用方式獲取

消落帶周邊的土地利用情況，以采樣點周圍 5km 的半徑范圍內進行統計[27]。每個樣點的封閉緩沖區包含7種不同類型的土地利用方式，包括農田、森林、灌木、草原、水域、不透水面（建設用地）和荒地。這些土地利用方式基于武漢大學2022年開發的 30m Landsat數據集使用AIEarth平臺獲取[28]

不同消落帶周邊的土地利用狀況呈現出一定的階梯式變化（表1和圖2），MD和ZX周邊均以農田為主，占比分別高達 70.9% 和 65.8% ，WZ周邊以農田、不透水面（即建設用地）為主，占比約為 51.2% 和31.5% ，GY周邊以農田、森林為主，占比約為 40.6% 和 47.4% 。從上游MD到下游WZ，消落帶周邊農田占比逐漸降低，建設用地占比逐漸增加；GY農田占比最低，森林占比最高。

表1不同消落帶周邊土地利用類型占比

1.3 土壤理化性質測定

土壤理化性質測定包括： ① 土壤的含水率，將新鮮土樣在 105°C 下烘干 24h 測定。 ② 土壤容重，采用已知質量及容積的環刀，切取新鮮土樣，烘干并稱重后減去環刀的質量再除以環刀的容積所得。 ③ 土壤粒徑，風干的土壤直接加入激光粒度分析儀（Anaysette22Micro TecPlus）進行濕法測量。 ④ 土壤 ΔpH 和氧化還原電位（ORP），取風干后的土壤樣品 10g ，加入25mL 脫氣的去離子水，振蕩 2min 后靜置 30min ，將校正好的 ΔpH 計電極以及氧化還原電位儀插人上清液中，待數值穩定后記錄 ΔpH 與氧化還原電位。其中由于測定過程中出現了錯誤、缺失等情況，MD，ZX，WZ，GY的電導率數據量分別為14，13，14，13個，高程150.00，160.00，170.00m 處的電導率數據量分別為15，19，20個。GY的ORP數據量為13個，高程150.00，160.00，170m 處的ORP數據量分別為15，22，26個

1.4 王壤總有機碳和氮磷測定

（1）土壤總有機碳和總氮的測定。冷凍干燥后的土壤樣品研磨粉狀，過100目篩。稱取上述樣品 1g 加入離心管中，并加人 5mL 的1mol/L的HCl振蕩24h ，離心 （2000r/min，5min） 去除上清液，然后再用去離子水清洗多次，離心倒掉上清液，直到上清液呈中性，再冷凍干燥至 24h （時間可根據干燥情況調整）恒定重量，樣品粉碎研磨混勻，最后稱取 30mg 處理后的樣品，用錫紙包裹并使用元素分析儀（VarioPYROCube，Elementar，德國）測定土壤中的SOC與總氮（TN）含量[29-30] 。

（2）土壤總磷的測定。稱取 0.20g 過100目篩的樣品于瓷坩堝中， 450°C 灰化 ³h ，待樣品溫度降到室溫后加人 20mL 的 3.5mol/L HCl，恒溫 20°C 振速180r/min 振蕩 ^16h ;離心 （2000r/min，15min） 取上清液并使用 0.7μm GF/F 濾膜（Whatman，UK）過濾，最后使用鉬銻抗分光光度法測定TP 含量[29-30] 。

1.5 不同形態土壤有機碳含量測定

根據微生物對土壤有機碳的利用方式將土壤有機碳分為可溶性有機碳（DOC）、微生物量碳（MBC）以及惰性有機碳（ROC）[31]。DOC 指易溶解于水且易被微生物利用的有機碳，MBC指微生物中的碳，ROC則是指微生物難降解的有機碳。

（1）土壤溶解性有機碳（DOC）的測定。稱取3份10g 自然風干并過 2mm 篩后研磨的土樣放入錐形瓶中，分別加入 40mL 0.5mol/L 的 K₂SO₄ 溶液，振蕩（ 200r/min ） ¹h ，離心 （2000t/min，15min） 取上清液過 0.7μm WhatmanGF/F濾膜后使用TOC儀（VarioTOC）測定。

（2）土壤微生物量碳（MBC）的測定。稱取3份10g 過 2mm 篩的新鮮土樣，分別放入玻璃燒杯中并放入真空干燥器；干燥器底部加入濕潤的濾紙保持濕度，并放入裝有 25mL 氯仿的燒杯，燒杯內放人少量防爆沸顆粒，同時放入堿石灰（或氫氧化鈉）溶液后密封，通過頂部活塞抽出內部空氣，直至干燥皿中的氯仿沸騰 2min ，隨后關上活塞并且密閉干燥器，放置于 25%±2% 避光處熏蒸 24h 。熏蒸結束后取出干燥器中裝有氯仿的燒杯與底部的濾紙，再用真空泵反復抽真空，直至干燥皿中沒有氯仿氣味。最后在所有樣品中加人 40mL 0.5mol/LK₂SO₄ 溶液，振蕩（200 ） 30min （或者 180r/min ，振蕩 ¹h ），離心（2000Δt/min，15min 后取上清液過 GF/F濾膜，用TOC儀（VarioTOC）測定。通過比較熏蒸土樣浸提液與上述土壤DOC的差異，計算出MBC，公式如下 （GB/T39228-2020） ：

MBC=（Ec₃^CHCl-Ec^CK）×n/0.45

式中： Ec₃^CHCL 為熏蒸后浸提液中的有機碳占土壤干重比例； Ec^CK 為未熏蒸浸提液中的有機碳占土壤干重比例； n 為浸提液體積與土壤干重之比。

（3）土壤惰性有機碳（ROC）的測定。取熏蒸浸提MBC后的土壤冷凍干燥，并研磨過100目篩混勻，取 _4g 土壤于 50mL 離心管中，加人 HCI溶液，并在 120Δr/min 下震蕩 ^12h 以去除土壤無機碳，然后用去離子水離心并洗至中性，冷凍干燥處理后再次粉碎研磨混勻，最后使用CHNS元素分析儀（VarioPYROCube，Elementar，德國）進行測定。

1.6 數據處理

不同形態有機碳儲量采用如下公式[32]計算：

E=A×B×C

式中： E 為有機碳的儲量， mg/cm²;A 為不同形態有機碳含量， mg/g;B 為土壤的容重， g/cm³ ： c 為土壤采樣深度， cm 。

使用MicrosoftExcel365進行數據整理、Origin2022繪圖，使用Origin2022進行單因素方差分析（Tukey， plt;0.05 ）。使用R（4.3.3）語言中的“Lin-kET\"進行Manteltest相關性分析，“RandomForest\"進行隨機森林分析計算特征重要性，“PLSPM”（PartialLeastSquaresPathModeling）進行偏最小二乘路徑建模分析（PLS-PM）。

2 結果與分析

2.1 王壤理化參數和氮磷含量特征

本研究區域的消落帶土壤的含水率、容重、 pH 、溫度、電導率、ORP，TN，TP的變化范圍分別為 1.25% ＼～61.83% ， 0.94～2.58g/cm³，6.13～7.57，15.4～43.6 ， -80～6mV，0.23～1.62mg/g 74～739μg/g 。不同消落帶之間土壤含水率、容重、溫度、電導率沒有顯著性差異，但 pH ，ORP，TN和 TP存在著一定的差異。由表2可知，土壤含水率、電導率、TP隨著高程的增加而降低，容重隨著高程的增加而增加，高程 160m 的土壤TN含量顯著高于其他的兩個高程，不同高程間土壤 pH 、溫度差異不大。

由圖3可知：MD的土壤粒徑的分布較為分散，包括有砂壤、壤土、砂壤土等多種類別的土壤，但整體上偏向于沙土。ZX，WZ和GY的粒徑分布較為集中，均屬于粉質黏土，WZ相對更偏向于黏粒，ZX和GY相對更偏向于粉粒。上游到下游消落帶土壤中砂粒占比逐漸降低，黏粒占比逐漸升高。

2.2 不同形態土壤有機碳含量和儲量分布特征

三峽水庫消落帶土壤有機碳的含量與儲量的分布如圖4所示，有機碳的含量與儲量的變化趨勢幾乎一致。三峽水庫消落帶表層土壤SOC，DOC，MBC，ROC的儲量在不同高程、消落帶的分布，如表3。在不同高程之間，高程 160.00m 處的DOC，MBC，ROC，SOC的儲量最高。從上游到下游，DOC，MBC，ROC，SOC的儲量逐漸升高，位于支流的GY的MBC、ROC，SOC儲量最高。

注：根據USDA質地分類，將砂粒 （2～0.05mm ）、粉粒 （0.05～ 0.002mm ）、黏粒（ lt;0.002mm ）含量比例不同的土壤分為12類，從1＼～12分別是砂土、壤質砂土、黏土、砂質黏土、粉質黏土、壤土、砂壤土、黏壤土、砂質黏壤土、粉質壤土、粉質黏壤土、泥土。

2.3 土壤有機碳組成的影響因素分析

消落帶土壤有機碳組成與土壤的理化性質、淹水時間、土地利用方式的相關性如圖5所示。消落帶土壤的DOC，MBC，ROC，SOC均與TN呈現顯著正相關性（ r= 0.472，0.345，0.590，0.601，plt;0.05 ；土壤DOC與TP呈現顯著正相關性 （r=0.489，plt;0.05） 。土壤粒徑顯著改變不同形態有機碳組成，黏粒、粉粒占比與ROC、SOC 的儲量顯著正相關（黏粒： r=0.261，0.256，plt; 0.05；粉粒： r=0.374，0.348，plt;0.05， ）；砂粒占比則與ROC、SOC 的儲量顯著負相關 （r=-0.399，-0.401，plt; 0.05）。土壤容重、溫度、ORP僅與土壤DOC儲量顯著負相關 （r=-0.243，-0.317，-0.367，plt;0.05） ；土壤DOC，ROC，SOC儲量與含水率存在顯著的正相關（ r= 0.294，0.360，0.369，plt;0.05） ；土壤DOC，ROC，SOC儲量與 pH 存在顯著的不同程度的相關性 Ω（r=Ω-0.450 ，0.365，0.361， plt;0.05 ）；土壤電導率僅與MBC儲量顯著正相關性（ r=0.253，plt;0.05） 。

此外土壤有機碳組分和土地利用類型也存在著相關性。土壤DOC與農田、不透水面的面積占比呈現顯著正相關性（ r=0.328，0.678，plt;0.05） ，與森林占比呈現顯著負相關 （r=-0.479 ， plt;0.05 ）；ROC與農田、水域、不透水面占比呈現負相關（ r=-0. 488 ，-0.290，-0.249，plt;0.05 ），與森林占比呈現顯著正相關（ Δ（r=0.367，plt;0.05） ）;SOC與農田、水域占比呈現負相關 （r=-0.479，-0.290，plt;0.05） ，與森林占比呈現顯著正相關 Π_{（r=0.350，plt;0.05）} 。MBC與各類土地利用類型的相關性均較低。

表3消落帶土壤有機碳儲量

根據隨機森林分析的結果（圖6），消落帶土壤有機碳組成受多個環境參數的影響。消落帶土壤DOC受不同因素影響的相對重要性排序為不透水面占比（ 12.40% ） .TN（11.75% ）、森林面積占比（ 10.19% ）、農田面積占比 （9.60% ）、土壤溫度（ （9.52% ）、TP（ 8.22% ）、含水率 （6.52% ）草原面積占比 （4.49% ）、水域面積占比 （4.09% ）。土壤MBC受不同因素影響的相對重要性排序為 TN（11.43% ）、容重 （7.99% ）、砂粒占比 （6.78% ）。土壤ROC受不同因素影響的相對重要性排序為TN（12. 41% ）、不透水面占比（5.73% ） ?pH（5.21%） ）、農田面積占比 （4.73% ）森林面積占比 （4.69% ）。土壤SOC受不同因素影響的相對重要性排序為TN（ 14.96% ）、不透水面占比5.42% ）森林面積占比 （5.73% ）農田面積占比中 4.93% ） ??pH（4.63% 。

3討論

3.1 周期性水位波動對土壤有機碳的影響

周期性水位波動主要體現在3個高程消落帶之間的不同淹水時間。SOC及其組分在3個高程間的分布存在一定的差異，淹水時長中等的消落帶高程160.00m ，其不同形態土壤有機碳組分的儲量均高于150.00m和 170.00m 。淹水時間可能是導致消落帶不同高程不同形態土壤有機碳分布直接原因之一，中短期淹水能夠促進SOC的積累，長期淹水則導致SOC降低[33]。然而也有研究表明三峽水庫反季節的水位變化更有利于消落帶SOC在低高程地區的積累[34]。一方面 150.00m 與 160.00m 處較長的淹水時間使得消落帶SOC更難被氧化或礦化[34]。另一方面高程 150.00m 的土壤長期處于淹水環境，這可能不利于植物的生命活動[35]，同時隨著高程的增加，植物多樣性也出現增加的趨勢[36]，這個可能導致高程較高的區域土壤有機碳儲量的增加。三峽水庫消落帶存在著嚴重的土壤侵蝕現象[37]，侵蝕主要發生在消落帶上部，中部則是侵蝕和淤積交替出現，下部則以沉積為主[38]。這個過程可能會將上部土壤的肥力帶到下部進而影響植被與微生物，進而增加下部的土壤有機碳儲量。這些因素綜合導致了 160.00m 土壤有機碳儲量最高。水庫調度策略導致的河流、雨水沖刷以及沉積上的差異可能同樣對土壤有機碳存在影響。如圖4所示，4個消落帶的土壤SOC儲量存在一定的空間差異性，從干流上游的MD到下游WZ，SOC 儲量逐漸升高，位于支流的GY的消落帶 SOC儲量最高，這可能也是水庫調度策略的直接影響導致的結果之一。越接近壩體河流的流速總體上就越趨于減緩[39]，較慢的流速會增強河流泥沙的沉降，位于支流GY的消落帶的坡度較緩，并且支流受到三峽水庫蓄水的影響導致水體流速降低[39]，使得GY 也有較強的泥沙沉積，較強的泥沙沉積帶來的有機碳輸入同樣可能增加土壤有機碳含量。

周期性水位波動對SOC及其組分有直接影響之外，可能還存在間接影響。如圖5所示，消落帶SOC及其組分與TN和TP的相關性分析中，除了DOC外，其他有機碳組分都與TN有著更高的相關性。而在隨機森林計算的特征重要性中，TN在所有SOC組分都擁有著較高的特征重要性。這與譚波[40]和Cao 等[41]的研究結果類似，這可能是因為三峽水庫消落帶SOC儲量相對受到TN的影響更大。研究區域內的C/N范圍在 3.76～41.15，C/P 在 6.48～311.39，N/P 在0.82～14.16 ，均值分別為 14.36，49.22，3.65 。這個數值中的 C/P 和 N/P 遠低于全球陸地土壤平均值 C/N= 12.25，C/P=72.07 和 N/P=13.0^[42] ，表明了研究區域內的消落帶土壤TN整體上偏低。如表2所列，高程 160.00m 的土壤 TN 較高，根據譚波[40]的研究，在150.00m 的土壤中一些可水解的N元素在消落帶淹水時流失，而在 170.00m 的土壤中由于淹水時間較短降低了土壤養分的累積。在其他理化指標中，粒徑、容重等指標對SOC或是其組分也存在著顯著的影響。在越接近三峽大壩的位置流速減緩導致沉積作用加強，粒徑較小的黏粒發生更多的沉降，黏粒占比上升，砂粒占比下降。MD的消落帶土壤砂粒占比高且偏向于沙土，土壤通透性較好，導致有機碳流失較多，ZX，WZ與GY的消落帶土壤保水能力更好，更有利于SOC的積累。容重與SOC，ROC有較弱的負相關，與DOC存在顯著的正相關，這是因為容重的增加通常會導致土壤孔隙減小，從而影響土壤有機質的穩定性，進而影響 SOC 的含量和分布[43]。由于水位波動、河水沖刷侵蝕，導致高程 170.00m 處的容重較高[44]，可能導致了高程 170.00m 處SOC及其組分儲量較低。因此，水位波動導致的環境參數的差異，可能是間接導致SOC及其組分在不同高程間分布差異的重要原因之一。

最后，通過PLS-PM分析計算了淹水時間對DOC，MBC，ROC的影響，如圖7所示，淹水時間對DOC，MBC，ROC的直接影響效果不顯著，但是淹水時間的增加對土壤物理指標產生了正向影響、對化學指標產生了負向影響（ r=0.23，-0.21，plt; 0.05），進而間接影響不同形態土壤有機碳組成。例如：化學指標 ΔpH ，ORP的增加顯著降低了DOC儲量（r=-0.39，plt;0.05） ，但對增加MBC儲量有一定的積極正向影響 （r=0.21，plt;0.05） ；物理指標的變化亦對DOC儲量的增加存在顯著的正向影響（ r= 0.27 ^′，plt;0.05 ）。由此可見淹水時間主要是通過對理化參數的影響間接調控消落帶不同形態土壤有機碳分布。

注：物理指標包括各類粒徑占比、容重、含水率、電導率。化學指標包括 pH，ORP 。

3.2 土地利用變化對土壤有機碳的影響

4個消落帶間土壤SOC儲量的空間差異性，還可能受到土地利用方式的影響。如圖2和表1所示，4處消落帶的土地利用類型存在著一定的差異，MD與ZX的消落帶周邊的土地利用類型均以農田為主（ 70.9% ！ 65.8% ），森林與不透水面占比較低。研究表明，森林在轉化為耕地后土壤碳平均損失約30%^[45] ，并且農藥的施用也可能會改變土壤微生物群落的結構[46]，從而影響有機碳的循環與含量，因此傳統農業活動可能會導致MD與ZX消落帶 SOC 儲量的降低。WZ以農田（ 51.2% ）不透水面占比為主0 （31.5% ），城鎮建設活動產生的污染物較多，有機碳輸人強度較高且相對于以農田為主區域有機碳來源更多，使得WZ的SOC儲量相對較高。GY的消落帶周邊以農田（ 40.6% ）和森林 （47.4% ）為主，由于森林植被比農田植被的生物量更高、結構更復雜[45，使得輸入到土壤中的難降解有機質更多，同時由于人類對森林土壤的破壞較低，森林土壤的保水保肥的能力更強，有利于SOC 儲量的保持，導致GY 擁有最高的 SOC 儲量。土地利用方式對SOC及其組分可能也存在間接的影響。例如在農田上進行農業活動時使用的有機肥可能會顯著降低土壤容重和 pH^[47-48] 。 MD，ZX，WZ相對較高的農田占比，可能導致了這3個地方的土壤平均容重和pH低于GY。較低的容重有利于植被生長[34]，從而降低土壤有機碳的儲量;而較低的土壤 pH又可能會增強微生物對有機碳的分解，同樣會降低土壤有機碳的儲量[49]。這種間接影響的方式可能導致MD，ZX，WZ 消落帶 SOC低于GY 消落帶。因此，不同土地利用方式導致的環境參數的差異可能是間接導致SOC及其組分在不同消落帶間分布差異的重要因素。

最后如圖7的PLS-PM計算所示，農田及建設用地的增加有利于ROC儲量占比的增加，但不利于DOC的儲存（ 。同時農田及建設用地的增加對土壤TN的促進作用（ r=0，27，plt; 0.05）間接增加了土壤DOC、微生物量碳（MBC） .RoC 的儲量（ （r=0.35，0.57，0.57，plt;0.05） ，但相對淹水時間，農田及建設用地的增加對物理指標產生正向影響（ r=0.41，plt;0.05） ）、對化學指標產生負向影響（ r= -0.5，plt;0.05） 更顯著，進而間接影響SOC組分。由此可見，農田和建設用地的增加對于消落帶SOC組分的直接、間接影響均較顯著。

綜上所述，在周期性水位波動和土地利用方式對消落帶土壤不同形態有機碳特征的影響中，農田和建設用地的增加是影響SOC組分儲量最大且最顯著的因素；而周期性水位波動引起的淹水時間差異則主要是間接調控消落帶不同形態土壤有機碳儲量。

4結論

（1）周期性水位波動導致淹水時間的增加對土壤物理指標產生正向影響、對化學指標產生負向影響，進而間接調控土壤DOC的儲量。

（2）土地利用方式對不同形態SOC既具有顯著的直接作用，也伴隨著重要的間接作用，如農田及建設用地的增加有利于ROC儲量占比的增加，但不利于DOC的儲存;同時對土壤TN的促進作用間接增加了土壤DOC，MBC，ROC的儲量。

（3）通過比較發現相對淹水時間，農田及建設用地的增加對物理指標產生正向影響、對化學指標產生負向影響更顯著，進而間接調節土壤DOC的分布。因此，相對于周期性水位波動，土地利用方式如農田及建設用地變化是影響消落帶不同形態SOC儲量最顯著的因素。

最后綜合考慮現有成果，消落帶周邊的農田及建設用地應盡量被合理規劃且限制擴張，進而減緩消落帶土壤有機碳的儲量的流失。

參考文獻：

[1] 劉葉，劉文靜，高祥森.土壤溶解有機碳降解的研究進展[J].山東化工，2018，47（15）：64-67，71.

[2] LIAN ZL，JIANG ZJ，HUANGXP，et al.Labile and recalcitrant sed-imentorganic carbon pools in the Pearl River Estuary，Southern China[J].Science of the Total Environment，2018，640：1302-1311.

[3] WANG Z C，LIU S S，HUANG C，et al. Impact of land use change onprofile distributions of organic carbon fractions in peat and mineralsoilsin Northeast China[J].Catena，2017，152：1-8.

[4] BATJESN H. Total carbon and nitrogen in the soils of the world[J].European Journal of Soil Science，2014，65（1） ：10-21.

[5] MENG WQ，HE MX，HU BB，et al.Status of wetlandsin China：areviewofextent，degradation，issuesandrecommendationsforimprove-ment[J].Oceanamp; Coastal Management，2017，146：50-59.

[6] HU H，CHEN J，ZHOU F，et al.Relative increases in CH ⁴ and co ² （20號emissions from wetlands under global warming dependent on soil car-bon substrates[J].Nature Geoscience，2024，17（1）：26-31.

[7] WATSON E B，CORONA A H. Assessment of blue carbon storage byBajaCalifornia（Mexico）TidalWetlandsand evidenceforwetland sta-bility in the face of anthropogenic and climatic impacts[J].Sensors，2018，18（1） ：32.

[8] YANJF，HU X，QIAN L W，et al. Tidal organic input restricts CO ² sequestration capacity of estuarine wetlands[J].Environmental Sci-ence and Pollution Research，2023，30（23） ：63580-63591.

[9] XI M，ZI YY，WANGQ G，et al.Assessment of the content，structure，and source of soil dissolved organic matter in the coastal wetlandsofJiaozhouBay，China[J].Physicsand Chemistry ofthe Earth，2018，103：35-44.

[10]HE J，XIE JJ，SU D R，et al.Organic carbon storage and its influen-cing factors under climate warming of sediments in steppe wetland，China[J]. Environmental Science and Pollution Research，2020，27（16） ：19703 -19713.

[11]OSLAND M J，GABLER C A，GRACE JB，et al. Climate and plantcontrols on soil organic matter in coastal wetlands[J]. Global ChangeBiology，2018，24（11） ：5361-5379.

[12]袁繼紅，任瓊，周莉蔭，等.鄱陽湖濕地不同環境條件土壤有機碳組分特征及其影響因素[J].生態學雜志，2023，42（6）：1323-1329.

[13］薛鵬，劉勇.三峽庫區4種林分類型土壤有機碳研究[J].人民長江，2016，47（5）：11 -16.

[14］張華渝，王克勤，宋婭麗，等.滇中尖山河小流域不同土地利用類型土壤活性有機碳分布特征[J].水土保持研究，2019，26（3）：16-21.

[15］高琳，張登山，龍懷玉，等.寧夏地區不同土地利用類型的土壤有機碳特征及其影響因素[J].蘭州大學學報（自然科學版），2023，59（6） ：749 -758.

[16］郭婷，舒倩，馬悅陽，等.鄂西長江小流域不同土地利用類型土壤有機碳特征研究[J].環境科學與管理，2022，47（3）：154-158.

[17] ZHANG G L. Changes of soil labile organic carbon in different land u-ses in Sanjiang Plain，Heilongjiang Province[J]. Chinese GeographicalScience，2010，20（2） ：139 -143.

[18］曹瓊，黃佳芳，羅敏，等.濱海沼澤濕地轉化為養殖塘對其碳儲量的影響[J].中國環境科學，2022，42（3）：1335-1345.

[19]LIU JH，ZENG B，LIN F，et al. Effects of water level regulation on theseed germination and production of annual plant Xanthium sibiricumin the waterlevel -fluctuating - zone of Three Gorges Reservoir[J].Scientific Reports，2017，7：5056.

[20]楊萌.消落帶溫室氣體排放機制研究[D].北京：北京林業大學，2016.

[21] BAO Y H，GAO P，HE X B. The water -level fluctuation zone ofThree Gorges Reservoir：a unique geomorphological unit[J]. Earth -Science Reviews，2015，150：14-24.

[22］王從鋒，肖尚斌，陳小燕.三峽水庫減排溫室氣體效應的初步分析[J].人民長江，2011，42（1）：18-21，5.

[23］王鵬，冉義國，梅渝，等.周期性水位波動對三峽水庫消落帶土壤有機碳含量和密度的影響[J].土壤，2024，56（3）：672-680.

[24］秦紅.三峽消落帶不同土地利用方式對土壤微生物多樣性的影響[D].重慶：西南大學，2017.

[25］饒潔，唐強，馮韞，等.三峽水庫消落帶生境特征與植被恢復模式[J].水土保持學報，2024，38（1）：310-318.

[26]張志永，向林，萬成炎，等.三峽水庫消落區植物群落演變趨勢及優勢植物適應策略[J].湖泊科學，2023，35（2）：553-563.

[27] ZHANG H，GU P，CAO G，et al. The impact of land -use structure oncarbon emission in China[J].Sustainability，2023，15（3） ：2398.

[28]YANGJ，HUANG X.The 30m annual land cover dataset and its dy-namics in China from 1990 to 2019[J]. Earth System Science Data，2021，13（8） 3907 -3925.

[29］斯南雍茜，葛繼穩，李愈，等.神農架大九湖亞高山典型泥炭濕地土壤養分特征分析[J].水土保持學報，2020，34（5）：321-326.

[30］張蕊.三峽庫區澎溪河流域消落帶土壤磷形態及磷酸酶活性研究[D].重慶：重慶大學，2020.

[31］劉吉平，張勁松.濕地土壤活性有機碳研究進展[J].環境影響評價，2023，45（1）：88-94.

[32]谷志云，廖詩進，趙新雷，等.鄭州市耕地表層土壤有機碳量分布特征[J].灌溉排水學報，2024，43（6）：93-98.

[33]黃哲，江長勝，雷利國，等.三峽庫區消落帶不同淹水期土壤可溶性碳氮的研究[J].西南大學學報（自然科學版），2018，40（1）：98-106.

[34］王蓮閣，高巖紅，丁長歡，等.三峽庫區典型消落帶土壤有機碳分布特征[J].西南大學學報（自然科學版），2015，37（3）：120-124.

[35］聶功平，陳敏敏，楊柳燕，等.植物響應淹水脅迫的研究進展［J].中國農學通報，2021，37（18）：57-64.

[36]程蒞登，鄧洪平，何松，等.長江重慶段消落區植物群落分布格局與多樣性[J].生態學雜志，2019，38（12）：3626-6234.

[37］賀秀斌，鮑玉海.三峽水庫消落帶土壤侵蝕與生態重建研究進展[J].中國水土保持科學，2019，17（4）：160-168.

[38］季耀波，劉志強.三峽水庫蓄水對庫區消落帶土壤的影響[J].浙江水利科技，2021，49（5）：1-11，5.

[39］龍良紅，黃宇擘，徐慧，等.近20年來三峽水庫水動力特性及其水環境效應研究：回顧與展望[J].湖泊科學，2023，35（2）：383-399.

[40］譚波.三峽庫區消落帶濕地土壤碳氮的分布研究[D].重慶：西南大學，2011.

[41]CAO L，SONG JM，LI X G，et al. Geochemical characteristics of soilC，N，P，and their stoichiometrical significance in the coastal wetlandsof Laizhou Bay，Bohai Sea[J]. Clean-Soil Air Water，2015，43（2）：260-270.

[42]文麗，李超，程凱凱，等.不同農田模式下土壤有機碳、氮、磷及化學計量比的垂直分布特征[J].湖南農業科學，2023（2）：38-42.

[43］柴華，何念鵬.中國土壤容重特征及其對區域碳貯量估算的意義[J].生態學報，2016，36（13）：3903-3910.

[44]康義，郭泉水，程瑞梅，等.三峽庫區消落帶土壤物理性質變化[J].林業科學，2010，46（6）：1-5.

[45]MURTY D，KIRSCHBAUMMUF，MCMURTRIE RE，et al. Doesconversion of forest to agricultural land change soil carbon and nitro-gen areviewof the literature[J].Global Change Biology，2002，8（2）：105 -123.

[46］薛穎昊，黃宏坤，靳拓，等.土壤微塑料和農藥污染及其對土壤動物毒性效應的研究進展[J].農業環境科學學報，2021，40（2）：242 -251.

[47］劉麗媛，徐艷，朱書豪，等.有機肥配施對中國農田土壤容重影響的整合分析[J].農業資源與環境學報，2021，38（5）：867-873.

[48］唐賢，梁豐，徐明崗，等.長期施用化肥對農田土壤pH影響的整合分析[J].吉林農業大學學報，2020，42（3）：316-321.

[49]MALIKAA，PUISSANTJ，BUCKERIDGEK M，et al.Land use driv-en change in soil ΔpH affects microbial carbon cycling processes[J].Nature Communications，2018，9 ：3591.

Abstract：Previousresearchesbelievethat waterlevelfluctuationsplayasignificantrole intheinfluenceofanthropogenicactivitiesonsoilorganiccarbon（SOC）intheriparianzone.However，themechanismremainsinadequatelyunderstod，especialythe impactofterestrialanthropogenicactivitis.Theresarchaimstoinvestigatethecombinedefectsofperiodicwaterlevefluctuationsinthe ThreeGorges Reservoir（TGR）andalterationsinlanduseonvarious formsofSOC withintheriparianzone.The physicochemical propertiesofsoilsamplescoletedfromdiferentrparianzonesand elevationsinthemainandtributaryriversof TGR，as wellasvariousformsoforganiccarbon，wereanalyed.Analyticalmethods，ncluding theMantel testandrandomforesanalysis wereemployedtoidentifytheprimaryfactors influencingthedistributioncharacteristicsofSOCintheriparianzone.The findingsreveal thattotalntrogencontentinthesoilisthemostcriticalfactorafectingSOCstorage.Prolongedinundationduration positivelyinflenessoilphsicalpropetisilegatielyimpactsheicalproptis，erebyidirectlyeglatingtetage of disolvedorganiccarbon（DOC）withinthesoil.Furthermore，theexpansionoffarmlandandconstructionlandfacilitates the accumulationofsoilrcalcitrantoranicarbon（ROC）butadverselyetsDOCsrage.Concurrtlyanicreaseinotalitro gencontentinthesoil indirectlyenhances thestorageof soilDOC，microbialbiomasscarbon（MBC），andROC.Incontrast，the growthoffarmlandandconstructionlandexertsamorepronouncedpositiveefectonphysical indicatorsandamoresignificant negativeeffectoncemicalindicatorscomparedtoinundationduratio，terebyidirectlyinfluencingthedistributionofsoilOC. Consequently，changes infarmlandandconstructionlandemergeasthemostsignificantfactorsafectingthestorageofvarious formsofSOCintheriparianzone，surpassingtheimpactofperiodicwater-levelfluctuations.Theresultsoftheresearchprovide keyscientificevidencesfortheassessmentofcarbon dynamicsintheriparianzoneandtheevaluationonitssoure-sink functions.

Keywords：soilorganiccarbon；periodicwaterlevelfluctuations；landuse；anthropogenicactivities；riparian zone；Three Gorges Reservoir