火干扰对小兴安岭毛赤杨沼泽温室气体排放动态影响及其影响因素

利用静态箱-气相色谱法,对小兴安岭轻度火烧毛赤杨沼泽CH4、CO2、N2O生长季排放通量进行研究。结果表明:火烧使毛赤杨沼泽生长季CH4排放通量提高485.2%,CO2和N2O排放通量分别下降45.5%、24.8%。火烧未改变CH4季节性排放规律,但改变了CO2、N2O季节性变化规律。火烧样地CH4排放通量与土壤15cm温度间存在显著正相关性关系而与水位相关性不显著,火烧样地CO2排放与土壤0—30 cm温度呈显著或极显著正相关,与水位极显著负相关。对照样地CO2排放通量与土壤0—15 cm温度呈显著或极显著正相关,与水位极显著负相关,火烧使毛赤杨沼泽CH4排放源的强度增强,CO2、N2O的排放消弱,全球温室潜势下降约为43.34%。

采伐对大兴安岭非连续冻土区毛赤杨沼泽碳源/汇的影响

【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。

小兴安岭毛赤杨沼泽甲烷日排放研究

利用静态暗箱-气相色谱法,实验样地为小兴安岭林区毛赤杨(Alnus swamp)沼泽,对2013年生长季未干扰毛赤杨沼泽甲烷春季、夏季、秋季各选择一天开展24小时排放通量日变化的研究,分析样地甲烷日变化排放规律,探讨甲烷日变化与环境因子相关性。结果表明,甲烷排放通量表现为单峰曲线,不同季节CH 4日排放变化规律较一致,峰值发生时间也较一致,日排放通量表现为秋季>春季>夏季。

小兴安岭毛赤杨沼泽CH4、N2O排放规律及其对人为干扰的响应

选择小兴安岭山区毛赤杨(Alnus sibirica)沼泽为研究对象,利用静态暗箱-气相色谱法,研究两个生长季内(2007年和2008年)沼泽湿地在自然状态下CH4、N2O排放通量的变化规律及其主要影响因素,以及在不同采伐干扰(皆伐、45%择伐)方式下,CH4和N2O排放通量的变化过程.结果表明,2007年CH4和N2O平均排放通量分别为1.03mg.m-.2h-1和58.56μg.m-.2h-1,2008年分别为20.57mg.m-2.h-1和17.41μg.m-.2h-1;CH4排放高峰期均发生在夏、秋两季,N2O排放规律不明显.皆伐沼泽和45%择伐沼泽CH4平均排放量分别为597.06、237.05μg.m-2.h-1,N2O平均排放量分别为35.84、114.51μg.m-.2h-1;与天然沼泽相比,CH4排放量明显下降,N2O排放通量明显升高.水位是CH4排放的主要影响因子,但当水位达到一定高度时不再成为限制因子,土壤温度与CH4排放相关性显著,相对较低水位与相对较高土壤温度有利于N2O排放;积水水位是影响沼泽不同年份CH4和N2O通量排放差异的主要影响因子,采伐引起的土壤温度和水位的变化是干扰地与对照地CH4和N2O排放产生差异的主要原因.