水位变化对湿地土壤CO_(2)排放速率的影响研究

为研究水位变化幅度和周期对土壤CO_(2)排放速率的影响,采集黄河小北干流区原状土样进行为期1161 h的室内水位控制监测试验,分高水位波动(a)、低水位波动(b)、干旱胁迫(c)和参照组(d)4组进行对比,分析5个阶段的CO_(2)排放速率、DOC(可溶性有机碳)和DOC/DON(可溶性有机氮)数据。在监测全过程中CO_(2)排放速率平均值分别为0.23、0.22、0.16、0.22μmol/(cm2·h),水位变化整体造成0.35倍、-0.18倍、-0.11倍、-0.24倍的改变。相较于监测过程的平均值,水位变化造成a、b、c、d 4组-0.72~2.48倍、-0.86~1.18倍、-0.97~1.44倍、-0.85~0.70倍的过程性波动,CO_(2)排放速率表现出“上升—衰弱—恢复”的特征。相较于前一阶段平均值数据,水位下降后(阶段Ⅰ)a、b、c 3组发生2.48、1.18、1.44倍的上升,持续时间91.5 h后又发生0.18、0.43和0.27倍的下降(阶段Ⅰf);监测279.9 h时的水位上升造成a、b、c 3组较前一阶段明显上升(阶段Ⅱ),48.5 h后a、b、c 3组排放速率下降(阶段Ⅱf);664 h时的水位上升(阶段Ⅲ、Ⅲf)造成的影响类似于前一阶段,在监测最后的240 h内(阶段Ⅳ),4组较Ⅲf阶段都有不同程度的回升。0~5 cm和5~10 cm土壤DOC含量和DOC/DON值受水位变化影响明显,出现初期上升和后期下降的趋势。水位变化对湿地土壤CO_(2)排放表现出大幅度、长时间的影响,水位变化对湿地土壤CO_(2)排放速率影响显著且具有阶段性特征。