实验室王义东研究员在滨海湿地碳汇研究方面取得重要进展，系统分析了滨海湿地开垦对土壤有机碳系统的影响机制。相关成果以“Conversion of coastal marshes to croplands shifts the pool, composition and functional groups of soil organic carbon ”为题，发表于Journal of Environmental Management。

滨海湿地作为全球重要的碳汇，单位面积碳储量是陆地森林的10–100倍，但其面临着农业开垦、水文退化、海岸侵蚀等压力。中国自1950年以来已丧失50%的滨海湿地，开垦活动不仅导致土壤有机碳储量减少，还可能改变其化学组成与稳定性，但具体影响机制尚不明晰。本研究选取天津市七里海（季节性淹水）和北大港（永久性淹水）两大典型滨海湿地及其开垦60年以上的相邻农田为研究区，通过超声波分级法分离颗粒有机碳（POC，>0.053 mm）和矿物结合态有机碳（MAOC，<0.053 mm），结合元素分析、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术，系统分析了丛枝菌根真菌分泌的球囊霉素相关土壤蛋白（GRSP）和铁结合有机碳（Fe-OC）等关键组分的变化，以及有机碳官能团的响应规律。

研究发现：湿地开垦显著降低了土壤有机碳（-8.7–96.4%）和GRSP含量（-21.2–84.7%），且永久性淹水的北大港湿地响应更为强烈；Fe-OC 的变化受初始淹水条件调控，北大港湿地开垦后 Fe-OC 显著降低，而七里海季节性淹水湿地无明显变化。GRSP 与无定形铁含量的增加有助于有机碳积累，且在北大港湿地中 GRSP 与 Fe-OC 协同促进碳固定。开垦后，土壤中醇类C-OH/C-NH键的相对吸光度降低，多糖C-O键增加，导致有机碳芳香性显著下降，但顽固性无明显变化。此外，POC 和 MAOC 对开垦的响应存在差异，永久性淹水湿地开垦后有机碳库和组分的变化幅度显著大于季节性淹水湿地。该研究揭示了不同淹水条件下滨海湿地开垦对土壤有机碳系统的影响机制，为针对性开展湿地保护与农田生态管理提供了科学依据。

图1  研究框架图

图2  滨海湿地及开垦后农田土壤有机碳粒级组分的傅里叶红外光谱

天津师范大学王义东研究员为论文通讯作者，指导的硕士研究生徐维为第一作者，天津师范大学为第一完成单位。研究得到国家自然科学基金项目（42571059、42503053）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.127307