湿地碳循环研究进展

湿地生态系统是陆地生态系统中仅次于森林生态系统的最大碳库,湿地生态系统碳循环在全球碳循环中起着重要作用.由于湿地独特的水文条件,使得湿地碳循环具有与其他生态系统不同的特点.植被、气候条件及水文状况共同决定湿地生态系统的碳收支.系统地研究湿地生态系统碳循环有助于加深对全球碳循环变化的理解.本文从湿地碳循环特点、影响因素及研究方法3个层面对湿地碳循环的工作作了归纳与总结,同时提出了湿地碳循环研究工作今后的发展方向.     

中国滨海盐沼湿地碳收支与碳循环过程研究进展

滨海盐沼湿地由于其较高的初级生产力和较缓慢的有机质降解速率而成为缓解全球变暖的有效蓝色碳汇,近年来引起全球范围内的热切关注。我国滨海盐沼湿地分布较广,国内学者对滨海盐沼湿地碳循环及碳收支研究取得了一定进展,深入研究滨海盐沼湿地碳循环有助于对全球碳循环及全球变化的理解,并为利用滨海湿地进行碳的增汇减排提供科学依据。主要从我国滨海盐沼湿地碳循环主要观测方法、碳收支与碳循环过程及特点、碳库的组成与影响因素、气态碳的输入输出、潮汐作用对其碳收支的影响这5个方面出发,对国内的滨海盐沼湿地碳循环与碳收支的研究进展进行了归纳总结,并对今后的研究方向给出如下建议:(1)加强滨海盐沼湿地土壤碳库在深度上和广度上的研究;(2)标准化滨海盐沼湿地碳储量、碳通量的量化方法和观测技术;(3)在研究尺度上要宏观、微观并重,同时加强长期原位监测湿地碳通量的变化与室内模拟研究;(4)量化在潮汐影响下滨海盐沼湿地碳与邻近生态系统之间的横向交换通量。只有对我国滨海盐沼湿地碳库收支进行更准确的评估和长期的碳库动态变化监测,方可进一步认识我国盐沼湿地对全球气候变化的影响及其反馈作用,这对于预测全球变化及制定湿地碳储备功能的提升策略具有重要的意义。     

氮输入影响滨海湿地碳循环过程的模拟研究:进展与展望

滨海湿地碳循环是控制全球碳储量的关键过程之一,受近岸水体富营养化引起的氮输入影响显著。然而氮输入影响滨海湿地碳循环的过程复杂,利用碳循环模型是研究这些过程的有效手段,在全球气候变化下,评估滨海湿地碳储蓄功能具有重要意义。本研究介绍了滨海湿地碳组分在大气-植被-水体-土壤不同界面间的迁移和转化,总结了氮输入影响碳循环各阶段的规律,发现碳储蓄和碳通量对氮输入的响应受多个因素的共同作用。在此基础上,阐述了目前发展比较成熟且同时具有碳、氮、水相关模块的碳循环主流模型,以及模型为适应湿地而做出的改进及其在湿地的应用情况,为利用模型模拟氮输入影响滨海湿地生态系统碳循环的相关过程提供参考。探讨了将模型应用于湿地,应注意潮汐过程对氮输入影响等相关发展方向,同时就如何减少模型模拟的不准确性等问题展开讨论,对未来的研究方向提出展望。图1表1参126     

农田生态系统碳循环模型研究概述

陆地生态系统的碳循环过程中最活跃的碳库是农田生态系统。农田生态系统碳循环模型是研究碳循环的重要方法之一。简要介绍了碳素在不同碳库之间迁移转化的规律,阐述了农田生态系统碳循环模型的发展历程以及国内外主要的碳循环模型,并对未来农田生态系统碳循环模型研究趋势进行了展望,以期为减少农业面源污染、温室气体排放和研究全球气候变化提供科学依据。     

人工施肥对草地生态系统碳循环过程影响机制的研究

人类经营性活动对草地生态系统功能的影响已引起人们普遍关注.人工施肥作为草地改良和培育的重要手段,其对草地生态系统碳循环过程已成为研究重点.揭示这一作用对准确理解碳循环的过程和草地保护、利用有重要的指导意义.本研究围绕人工施肥对草地生态系统碳循环2个主要过程,即碳输入与碳输出的影响,探讨了影响草地生态系统碳循环的生物、物理和化学过程,并且简述了这些因素影响碳循环过程关键机制,同时对今后施肥管理草地生态系统碳循环的研究进行展望.     

陆地生态系统碳循环研究回顾与展望

回顾了陆地生态系统碳循环的研究动态,对陆地生态系统碳循环机理和研究方法进行了概述,对未来的研究重点和热点进行了展望。认为复杂科学在陆地生态系统碳循环研究中的应用具有很广的前景;陆地生态系统是一个适应复杂系统,内部作用是生态系统复杂化、有序化及自组织的主要推动力;运用复杂科学的原理和方法,探讨生态系统复杂性的机理及发展规律,可以为认识生态与进化问题提供一条新的途径。     

湿地土壤有机碳稳定性的微生物学影响机制

湿地是陆地生态系统的重要碳库,其土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分。土壤微生物活性因子直接参与土壤物质循环,是湿地土壤有机碳分解周转的主要内在驱动因子,是反映土壤有机碳早期变化的敏感性指标。从微生物区系组成、微生物群落功能多样性、微生物量、酶活性和微生物呼吸等方面综述了影响湿地土壤碳周转的微生物学机制,对深入解析湿地土壤有机碳的迁移转换,阐明湿地土壤碳动态变化具有重要意义。最后分析了当前研究中存在的不足并对今后的研究方向提出建议。     

农业生态系统中碳循环基本模型研究

介绍了国内外农业生态系统中碳循环模型的研究动态及其应用,将农业碳循环基本模型概括为光合作用模型、呼吸作用模型和土壤有机碳循环的生物地球化学模型,讨论了它们的优缺点、适用条件和范围,总结了农业生态系统中碳循环模型的影响因素,并提出了建立区域农业生态系统碳循环模型的必要性和未来的研究方向。     

北疆盐湖湿地土壤有机碳分布特征及储量

盐湖湿地作为陆地生态系统的重要组成部分,土壤有机碳的变化将直接影响到全球生态系统的碳平衡,而针对内陆干旱半干旱区盐湖湿地土壤碳储量研究较为缺乏。为探讨我国内陆盐湖湿地土壤有机碳分布特征及储量,通过采取新疆北部盐湖巴里坤盐湖、达坂城盐湖土壤样品以及参考前人研究成果,分析土壤有机碳和有机碳密度特征及其在土壤剖面上的分布差异,并对北疆盐湖湿地土壤有机碳储量进行估算。盐湖湿地土壤有机碳为5.07~28.86g/kg,平均含量为15.50g/kg,土壤有机碳随土层深度的增加而减小,分配比例逐渐降低,相同土层含量变异较强。盐湖湿地土壤有机碳密度1.38~6.38kg/m2,平均值为4.32kg/m2,高于全国湿地平均水平。北疆盐湖湿地面积4 138.37km2,0~100cm土壤有机碳储量约为1 034.95×108 kg。盐湖湿地土壤平均碳密度约为全国水平的两倍,表明内陆盐湖湿地土壤是一个巨大的有机碳库。内陆盐湖湿地土壤有机碳分布特征与储量的研究,将为干旱半干旱区湿地生态系统碳循环研究以及适应气候变化的生态系统管理提供基础数据。     

我国农牧生态系统碳循环研究进展

在分析当前我国农牧生态系统碳循环研究内容、基本特征的基础上,阐述农牧碳循环在全球碳循环及气候变化研究中的重要地位和作用,并指出农牧生态系统碳循环研究的基本方法、当前研究存在的问题以及研究的前景。