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目的气候变暖引起冻土退化将会增加冻土之上湿地的温室气体排放,但有关采伐干扰对冻土湿地温室气体排放有何影响仍不清楚。方法运用静态箱?气相色谱,相对生长方程等方法,测定寒温带大兴安岭冻土生境毛赤杨沼泽林4种不同采伐处理(对照(D)、轻度择伐15%(Qz)、重度择伐45%(Zz)及皆伐(J))的土壤呼吸年碳排放量(ACE)(CO2和CH4),植被净初级生产力(NPP)与年净固碳量(VNCS)及相关环境因子(土壤温度、水位、化冻深度、土壤碳氮含量、雪被厚度等),依据生态系统净碳收支平衡,揭示采伐干扰对冻土生境毛赤杨沼泽林生态系统碳源/汇的影响规律及其机制。结果(1) Zz和J显著降低土壤CH4年均通量(0.008 ~ 0.019 mg/(m2·h))52.6% ~ 57.9%,而Qz与对照相近(? 10.5%,P > 0.05),且其季节动态趋势存在2种类型(D、Qz双峰型?低排放及Zz和J双峰型?低吸收)。(2) Qz、Zz和J显著降低土壤CO2年均通量(103.69 ~ 133.65 mg/(m2·h))14.4% ~ 22.4%(P < 0.05),且其季节动态趋势存在2种类型(D、Qz单峰型?峰值于夏末及Zz和J单峰型?峰值提前于盛夏)。(3) 其土壤CH4通量受土壤温度、水位、雪被厚度综合控制,土壤CO2通量受土壤温度、土壤有机碳含量、化冻深度综合控制。(4) NPP(5.07 ~ 8.83 t/(hm2·a))和VNCS(2.10 ~ 3.83 t/(hm2·a))呈现随采伐强度增大而递减趋势,Qz与D相近(P > 0.05),Zz和J显著低于D 13.7% ~ 36.9%和14.2% ~ 43.5%(P < 0.05),J又显著低于Zz 26.9%和34.2%(P < 0.05)。(5) 净生态系统碳收支(? 0.42 ~ 1.30 t/(hm2·a))存在显著差异性,D、Qz、Zz均表现为碳的吸收汇,且Qz的汇强显著高于D和Zz 1.6和1.2倍(P < 0.05),但J已转化为碳的排放源(? 0.42 t/(hm2·a),P < 0.05)。结论择伐干扰8年后寒温带冻土区毛赤杨沼泽林的碳汇功能已恢复,而皆伐后仍维持碳源,故在湿地碳汇管理中适宜采取择伐而应避免皆伐。   相似文献   
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东北寒温带永久冻土区森林沼泽湿地生态系统碳储量   总被引:1,自引:0,他引:1  
摘 要 湿地在全球碳循环中具有重要作用,但目前湿地碳储量估算仍存在诸多不确定性。利用相对生长方程与碳/氮分析仪测定法,同步测定寒温带大兴安岭永久冻土区沿过渡带环境梯度依次分布的7种典型天然沼泽类型(草丛沼泽-C、灌丛沼泽-G、毛赤杨沼泽-M、白桦沼泽-B和落叶松苔草沼泽-LT、落叶松藓类沼泽-LX、落叶松泥炭藓沼泽-LN)的生态系统碳储量(植被和土壤)、植被净初级生产力与年净固碳量,定量评价各沼泽类型的生态系统碳库及植被固碳能力,并揭示两者沿过渡带环境梯度的空间分布规律性。结果表明:①其植被碳储量(3.60~62.18 t·hm-2)沿过渡带环境梯度呈先上升后降低的偏态型分布趋势;②土壤碳储量(179.47~320.81 t·hm-2)呈森林沼泽(M除外)与灌丛沼泽显著高于C (56.4%~78.8%,P<0.05)和M (32.0%~50.9%,P<0.05)的变化规律性;③生态系统碳储量(183.07~347.14 t·hm-2)也呈现森林沼泽(M除外)与灌丛沼泽显著高于C (64.0%~89.6%,P<0.05)和M (28.1%~48.1%,P<0.05)的变化规律性,但森林沼泽土壤碳储量占比(82.1%~96.4%)要低于C和G (98.0%~98.3%);④植被净初级生产力(6.76~11.22 t·hm-2·a-1)和年净固碳量(2.97~5.37 t·hm-2·a-1)均呈现森林沼泽(LN除外)显著高于C和G (26.9%~61.4%和30.5%~66.0%;38.6%~77.2%和41.4%~80.8%,P<0.05)的变化规律性。因此,寒温带永久冻土区各类型沼泽湿地的生态系统碳储量均相对较低(仅相当于北方泥炭地碳储量(390~1 395 t·hm-2)下限值的46.9%~89.0%),且沿过渡带环境梯度总体上呈递增趋势;森林沼泽(LN除外)的植被固碳能力强于灌丛沼泽与草丛沼泽,且前者略高于全球陆地植被年均净固碳量估计值(4.1 t·hm-2·a-1),而后两者仅相当于其3/4。  相似文献   
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