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排水造林对温带小兴安岭沼泽湿地碳源/汇的影响

作者:马莉; 牟长城; 王彪; 张妍; 李娜小兴安岭沼泽湿地排水造林兴安落叶松人工从温室气体排放年净固碳量

摘要:[目的]从生态系统尺度揭示排水造林干扰对温带沼泽湿地碳源/汇功能的影响规律及其影响机制,以期为湿地碳汇管理提供科学依据.[方法]选取小兴安岭沼泽湿地排水造林后不同时期(10,30年)形成的人工兴安落叶松林及天然草丛沼泽为研究对象,采用静态箱-气相色谱法、碳/氮分析仪测定法与相对生长方程法,同步测定10,30年生人工兴安落叶松林及相应立地上天然草丛沼泽的土壤呼吸(CO2、CH4)碳排放量、植被净初级生产力与年净固碳量,并依据生态系统净碳收支平衡揭示排水造林对温带沼泽湿地碳源/汇的影响规律.[结果]排水造林改变了草丛沼泽CH4排放的季节变化趋势,由单峰排放型转化为排放与吸收交替型,并使CH4源/汇功能发生了转化,由草丛沼泽CH4强排放源(年通量1.780 mg·m-2 h-1)转化为人工林CH4弱吸收汇(年通量-0.006 mg·m-2 h-1);排水造林对草丛沼泽土壤CO2排放年通量(168.07~220.43 mg·m-2 h-1)并无显著影响,10,30年生人工兴安落叶松林土壤CO2排放年通量分别较草丛沼泽降低12.8%(P〉0.05)和提高14.3%(P〉0.05);排水造林改变了草丛沼泽CH4和CO2排放主控因子,即其CH4主控因子由30~40 cm土壤温度转化为与土壤温度不相关,草丛沼泽土壤CO2主控因子为气温及0~30 cm土壤温度,10和30年生人工林排水垄转化为气温及0~40 cm土层土壤温度、而排水渠转化为气温及地表温度(30年生人工林)或与气温及土壤温度均不相关(10年生人工林);10年生人工林植被净初级生产力和年净固碳量(10.51和4.68 t·hm-2 a-1)显著低于草丛沼泽(15.44和6.74 t·hm-2 a-1)31.9%和30.6%(P〈0.05),而30年生人工林植被净初级生产力和年净固碳量(14.40和6.39 t·hm-2 a-1)却与草丛沼泽相近(-6.7%和-5.2%,P〉0.05);10年生人工林碳汇(0.72 t·hm-2 a-1)显著低于草丛沼泽(2.08 t·hm-2 a-1)65.4%(P〈0.05),

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