大兴安岭永久冻土区7种沼泽土壤温室气体排放规律

发布时间：2020-03-25 13:05

【摘要】：气候变暖及永久冻土退化将会增加冻土湿地的温室气体排放,但有关我国寒温带永久冻土区沼泽湿地温室气体排放规律尚不明确。采用静态暗箱-气相色谱法,同步原位观测大兴安岭永久冻土区7种沼泽类型(草丛(Eriophorum vaginatum)沼泽-C、灌丛(Betula fruticosa)沼泽-G、毛赤杨(Alnus sibirica)沼泽-M、白桦(Betula platyphylla)沼泽-B、落叶松苔草(Larix gmelinii-Carex schmidtii)沼泽-LT、落叶松藓类(Larix gmelinii-moss)沼泽-LX、落叶松泥炭藓(Larix gmelinii-Sphagnum spp)沼泽-LN)土壤CO_2、CH_4和N_2O排放通量及其相关环境因子(温度、水位、化冻深度及土壤碳氮含量等),揭示寒温带永久冻土区沼泽土壤温室气体排放规律及其主控因子。结果表明:(1)七种沼泽类型土壤CO_2年均通量(125.12-163.33 mg m~(-2) h~(-1))相近(C、B、LX、LN略高于G、M、LT9.3%-30.5%,P0.05),且季节动态呈双峰型。(2)CH_4年均通量(-0.007-0.400 mg m~(-2) h~(-1))呈C显著高于其他类型5.6-65.7倍(P0.01),且季节动态存在3种类型(G、B单峰型、C、M多峰型和针叶林沼泽吸收排放交替型)。(3)N_2O年均通量(1.52-37.90 ug m~(-2) h~(-1))呈阔叶林沼泽显著高于其他类型2.0-23.9倍,针叶林沼泽显著高于C、G 2.9-6.2倍(P0.05),且季节动态存在2种类型(B、M春高后低排放型、其他类型呈春高后排放吸收交替型)。(4)三种温室气体受温度、水位、化冻深度、土壤碳含量、氮含量、碳氮比及pH值不同程度调节控制,其中CO_2排放主控因子存在2种类型分别为草丛、灌丛、毛赤杨沼泽由温度、有机碳含量、碳氮比(M除外)综合调控;针叶林沼泽受到温度、水位、有机碳含量及碳氮比(LX除外)综合调控。CH_4排放的主控因子存在4种类型分别为草丛沼泽受到土壤温度、化冻深度控制;毛赤杨、落叶松苔草和落叶松藓类沼泽由土壤温度、有机碳含量、碳氮比及化冻深度(LX除外)综合控制;白桦沼泽仅由土壤温度调控;灌丛、落叶松泥炭藓沼泽与各环境因子均不相关。N_2O排放的主控因子存在3种类型分别为草丛、毛赤杨沼泽受到土壤含水量及碳氮含量综合调控;灌丛沼泽仅由水位控制;森林沼泽(LT、LX、LN)仅受到pH值调控。(5)土壤增温潜势(11.05-15.37 t CO_2 hm~(-2) a-1)相近(C高于其他类型11.2%-39.1%及B、LX高于其他4种类型7.8%-25.1%,P0.05),且均以CO_2占绝对优势地位,但C以CH_4占次要地位,森林沼泽则以N_2O占次要地位。综合对比国内外现有研究发现寒温带永久冻土区沼泽湿地土壤目前仍处于CO_2、CH_4和N_2O低排放阶段。
【图文】：

永久冻土区,天然森林,大兴安岭,湿地

３．１永久冻土区森林沼泽土壤Ｃ０２排放通量逡逑大兴安岭永久冻土区７种典型天然沼泽类型土壤Ｃ０２排放通量的季节变化趋势一致逡逑（图３－１），由早春（４月末）开始波动升高，进入夏季（６月末、７月末和８月中旬）逡逑达到排放峰值，夏末秋初开始波动下降，，直至整个冬季维持低排放（＜邋８５邋ｍｇ邋ｎ＾ｈ—１）。逡逑草丛沼泽在６月末最早出现峰值４９１．７８邋±邋１２９．７９邋ｍｇ邋ｍ＿２邋ｈ—１；邋ＬＸ在７月末出现最大值逡逑５０９．２４邋±邋３８．０５邋ｍｇ邋ｎ＾ｈ．１；其他类型最大值均出现在８月中旬，分别为４２８．０５邋土邋６３．８７、逡逑４７２．６５邋±邋１２０．３７、５９７．７４邋±邋１２２．５６、５９４．０３邋±４３．６０、４２４．３１２邋±７．５６９邋ｍｇ邋ｎ＾ｈ－１。最小值出逡逑现在邋１邋月中旬
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S154.1

【参考文献】