天津市水资源与水环境重点实验室李强博士在滨海湿地土地利用变化对土壤有机碳固存机制研究方面取得新进展,相关成果以“C:N ratio overrides aggregate effects on SOC depletion in reclaimed wetlands”为题,发表于土壤学领域权威期刊 Soil & Tillage Research上。
受全球农业扩张与城市化驱动,大面积湿地被围垦排水转为农田,导致SOC大量流失及土壤生物地球化学功能退化。尽管围垦导致碳库衰退已被广泛证实,但SOC在此过程中失稳的内在机制仍不明确。本研究以天津七里海与北大港两处长期围垦湿地为对象,系统量化团聚体稳定性、微生物来源碳、无定形矿物及C:N比的演变特征,并结合机器学习方法识别物理与生化驱动因子。研究发现:围垦虽引发团聚体崩解(胶结物流失)与微生物残体“真菌向细菌”演替,但二者均受化学计量调控的支配。土壤C:N比的显著收窄是SOC流失的首要决定因子,其解释力远超团聚体稳定性等物理指标。这表明养分限制的解除会加速微生物矿化,从而突破物理保护屏障。
因此,围垦湿地的碳汇恢复不能仅依赖减耕促团聚,而应从根本上调控C:N比(如添加高C:N有机物料),以重建抑制过度分解的化学计量约束,实现长期固碳。

图1 围垦湿地土壤有机碳(SOC)变化的关键驱动因子识别
天津师范大学硕士研究生范筱诺为第一作者,李强博士为通讯作者,王义东研究员对研究工作进行了指导,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(42503053、42571059)资助。
论文链接: https://doi.org/10.1016/j.still.2026.107327