天津
近期，自然资源部第一海洋研究所海岸带科学与海洋发展战略研究中心（自然资源部海岸带科学与综合管理重点实验室）在滨海土壤碳汇功能与盐渍化协同调控研究领域取得重要进展。研究成果以“Mechanisms and implications of spatial soil carbon-salinity coupling along coastal environmental gradients”为题，发表于土壤学TOP期刊《Soil & Tillage Research》。
海岸带土壤是重要的蓝色碳库，同时也面临盐渍化威胁。土壤有机碳（SOC）与盐分（SS）之间存在着复杂的相互作用：盐分通过影响植被生长和微生物活性，调控碳输入与分解，而有机碳的积累可改善土壤结构、缓冲盐害影响。然而，在空间异质性极强的海岸带区域，两者耦合关系的强弱如何随环境梯度变化、由哪些因素主导，以及如何据此制定差异化管控策略，此前尚缺乏系统性认识。
为回答上述科学问题，研究团队以我国山东和江苏两省海岸带为研究区，整合了457个野外样点实测数据与多源遥感信息，系统评估了土壤、植被、地形、地表覆盖和景观格局五类环境梯度共18个因子的影响。通过单因子分析与多变量排序相结合，明确了归一化植被指数（NDVI）和地表覆盖是调控SOC-SS空间耦合的关键梯度因子，其中NDVI单独解释了超过55%的空间变异。研究进一步揭示了SOC-SS耦合强度沿关键梯度的系统变化规律：耦合在湿地中最弱，且随NDVI升高耦合持续减弱。更关键的是，研究发现耦合主导机制随环境胁迫梯度发生“SS主导—植被主导”转变：在背景SS极高的区域，SS主导SOC-SS耦合关系，同时削弱植被的缓冲调控作用，形成“SS限制型”耦合；而在SS相对较低、植被生长良好的区域，改善植被生长状况可有效提升SOC，并一定程度上解耦SOC与SS，形成“植被驱动型”耦合。这一发现从机制上解释了不同城市呈现差异化耦合模式的原因：在盐渍化严重的区域，SS对高SOC区域的耦合具有强化作用，削弱了植被的调节效应；而在SS较低的区域，植被提升则能有效增加SOC并减弱耦合。
基于上述机制理解，构建SOC-SS空间互作敏感性指数（SISI），并据此将研究区划分为五个敏感性等级的分区（Zone 1为最高敏感，Zone 5为最低敏感）。分区结果表明：高敏感区（Zone 1）主要沿黄河三角洲、莱州湾南岸呈连续带状分布，而植被区则主要归入低敏感区（Zone 5）。进而，将研究成果转化为可操作的管理工具，提出了与敏感性分区对应的分级管理策略框架：在Zones 1–2（盐分主导区），管理重心应优先放在工程与生物措施结合的降盐上，如完善排水系统、种植先锋盐生植物，先缓解盐分胁迫再谈增汇；在Zone 3（过渡区），应聚焦水文连通性恢复，促进自然降盐与生境多样性；在Zones 4–5（植被驱动区），则可积极推行造林、保护性耕作、秸秆还田等植被与土壤管理措施，最大化碳汇功能。
图1 研究区SOC-SS空间互作敏感性分区结果
该研究将土壤碳－盐关系的认识从“统计相关”推进到“机制分区”，为海岸带蓝碳增汇与盐渍化防治提供了机制清晰、空间明确的决策参考。研究揭示的随关键梯度发生主导机制转变的规律，对全球其他受盐渍化影响的海岸带地区同样具有借鉴意义。未来，研究团队将拓展该框架到更广泛的海岸带区域，并纳入时间动态与社会经济数据，进一步提升其可操作性和管理实践价值。
论文由海洋一所池源研究员（第一兼通讯作者）团队主导完成。研究工作得到了国家重点研发计划、山东省重点人才工程等项目的资助。
论文信息及链接：
Chi Yuan*, Sun Jingkuan, Zhang Zhiwei, Zhang Xinyang. Mechanisms and implications of spatial soil carbon-salinity coupling along coastal environmental gradients. Soil & Tillage Research, 2027, 265: 107391.
https://doi.org/10.1016/j.still.2026.107391
信息来源：海洋一所。
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