西北太平洋山间盆地沉积物有机碳质量累积速率及影响因素

海洋碳汇作用是大洋生态系统的重要生态系统服务功能,不仅影响着海洋生态系统的能量流动,也是元素循环的重要驱动力。本文以中国大洋48航次采集自西北太平洋典型海山区海盆的沉积物样品和资料为基础,对西北太平洋山间盆地沉积物有机碳质量累积速率(F_(orgc))特征及影响因素展开初步研究。结果表明,西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率变化范围为1.41~1.73 g/(m^(2)·ka),均值为1.60 g/(m^(2)·ka),以中部偏西海区的有机碳质量累积速率最高;全区平均净初级生产力转移效率约为0.0031%。西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率和净初级生产力转移效率均低于东太平洋海区和赤道太平洋海区。本区有机碳质量累积速率受水层和沉积层的生物地球化学循环驱动因素,如海洋净初级生产力、沉积物质量累积速率、有机碳含量、氧化还原电位等的综合影响,同时也受距海山距离、水深等地形因子的影响。

长白山区泥炭地近200年来碳累积过程模拟

基于长白山区2个近200年210Pb定年的泥炭剖面数据,利用不同分解模型(单指数分解模型、双指数分解模型、线性分解模型)拟合估算了活跃层泥炭好氧分解过程中碳的输入率(p)、分解率(k)。通过敏感性分析,探讨p、k变化对泥炭地碳累积的影响。结果表明,近200年来,老里克泥炭剖面有机碳含量变化范围为34.4%~44.8%,碳累积速率(Rate of carbon accumulation,RCA)均值为79.9 g(/m^2·年);白江河泥炭剖面的有机碳含量变化范围为24.4%~42.5%,RCA均值为62.4 g(/m^2·年)。2个剖面的碳累积质量-年龄曲线都呈凹形,表明近200年来泥炭持续分解。3种模型中,单指数模型拟合效果最佳。根据模拟结果,老里克泥炭地的碳输入率为109.9407 g(/m^2·年),分解率为0.0055;比较而言,白江河泥炭地的输入率稍低,为87.4788 g(/m^2·年),而分解率更快,为0.0103。敏感性分析表明,在输入率恒定的情况下,增加分解率会使曲线向上移动(泥炭累积减少);而在分解率恒定的情况下,降低输入率会使曲线向上移动(泥炭累积减少)。与分解率相比,输入率对泥炭累积变化影响更大。

15000年以来若尔盖高原泥炭地发育及其碳动态

高海拔泥炭地是维护高原气候环境稳定的重要生态系统,由于其兼具高海拔和高寒的特点,对气候变化尤为敏感。若尔盖高原泥炭地是中国高海拔泥炭地集中分布区,碳储量丰富,由于方法学差异及数据缺乏,其碳储量估算仍存在一定程度的不确定性,对长时间尺度碳通量的模拟研究还较为匮乏。因此,以若尔盖高原泥炭地为研究对象,基于若尔盖高原泥炭地每千年的面积变化和碳累积速率重新评估若尔盖高原泥炭地碳储量,并利用泥炭分解模型和碳通量重建模型探讨了15000年以来若尔盖高原泥炭地碳通量动态。研究结果表明,若尔盖高原泥炭地约从15000年开始发育,发育高峰期在12000—10000年和7000—5000年,泥炭累积速率范围为0.22—1.31 mm/a,平均值为0.56 mm/a;碳累积速率范围为13.4—77.2 g C m-2a-1,平均碳累积速率为33.5 g C m^(-2)a^(-1),3000年至今碳累积速率最高,7000—6000年是碳累积速率次峰值时期; 15000年以来若尔盖高原泥炭地碳储存量达1.4 Pg(1 Pg=1015g),碳累积输入和碳累积释放分别为5.6 Pg和4.2 Pg;净碳平衡平均值为0.087 Tg (1 Tg=1012g) C/a,峰值出现在11000—10000年为0.295 Pg;在6000—2000年若尔盖泥炭地出现微弱碳源,最大值出现在5000—4000年,约为-0.034 Pg,净碳平衡在15000—11000年和4000年至今呈现上升趋势,而10000—4000年整体呈现下降趋势。总体而言,若尔盖高原泥炭地碳储量丰富,是青藏高原东部重要的陆地生态系统碳库和碳汇,本研究将为我国高海拔泥炭地碳库保育提供一定的理论和数据支撑。

西藏柳树人工林碳密度影响因素分析

柳树在西藏广泛种植,占人工林的30.10%,发挥了固碳释氧等生态功能。以柳树为研究对象,研究柳树人工林的分布、碳累积规律及影响碳密度的因素。研究结果表明,区域、树种、林龄对柳树碳密度均有显著影响。林芝地区、雅鲁藏布江中游地区柳树碳累积速率大。柳树碳汇与林龄、经度呈正相关,与纬度、海拔、距农田的距离、距水域的距离呈负相关。

晚全新世黔西南喀斯特地区兴义泥炭高分辨率腐殖化度记录研究

季风气候区泥炭重要组成部分—贵州泥炭的研究较缺乏,其腐殖化度的环境指示意义尚有待挖掘。对黔西南喀斯特地区的兴义泥炭XY1钻孔进行AMS14C测年并构建年代框架,结合不同波长的高分辨率腐殖化度测定,及钻孔沉积速率和碳累积速率,重建黔西南3000~1770 cal.a B.P.的泥炭沉积过程,并探讨其可能的受控机制。结果表明:1)XY1钻孔样品的腐殖化度受温度和降水的双重控制,腐殖化度高值指示气候干冷,反之则指示气候湿热;2)3000~2700 cal.a B.P.腐殖化度较低且呈上升趋势,碳累积速率较低且呈下降趋势,沉积速率较低并且波动不明显,泥炭沉积较为缓慢;2700~2400 cal.a B.P.腐殖化度下降,碳累积速率、沉积速率略有上升,泥炭沉积略有加快;2400~1950 cal.a B.P.腐殖化度升高,碳累积速率、沉积速率处于高值,泥炭沉积快;1950~1770 cal.a B.P.腐殖化度、碳累积速率、沉积速率快速下降后回升,泥炭沉积发生明显波动;3)功率谱和小波分析显示,腐殖化度变化序列存在83 a、55 a、38 a、31 a、27 a、22 a准周期,与双海尔周期、布鲁克纳周期和太阳活动世纪周期相一致,表明该区气候变化和泥炭沉积受太阳活动的驱动。

大暖期中国湖泊沉积物有机碳储量的初步估算研究

湖泊作为陆地生态系统的重要组成部分，在区域/全球碳循环中发挥着重要作用。研究大暖期（6±0.5 ka B.P.）湖泊沉积物有机碳储量，可为未来类似增温幅度下湖泊固碳潜力变化研究提供一定的基础数据。文章通过搜集我国不同地区65个含大暖期沉积年代及有机碳数据的湖泊资料，开展了大暖期中国湖泊沉积物有机碳储量的初步研究。结果表明，大暖期我国湖泊沉积物有机碳储量约为4.56 Pg C，变化范围约为0.90～19.08 Pg C（1 Pg=1015 g），主要集中在东部平原湖区、蒙新湖区及青藏高原湖区；有机碳累积速率约为22.3 g/（m^2·a），变化范围约为4.4～92.6 g/（m^2·a），其中以蒙新湖区最高，青藏高原湖区最低。大暖期我国湖泊有机碳储量与陆地碳库的比较表明，湖泊有机碳储量约为陆地（植被和土壤）有机碳储量的3%，而湖泊面积约为陆地面积的2%，加之湖泊沉积物较土壤及森林生物量能够保存更长的时间，因此湖泊在维系全球碳平衡中起着重要作用，湖泊的碳汇功能不容忽视。

中全新世以来白江河泥炭沼泽的发育过程及其控制因素

泥炭沼泽是陆地生态系统中的重要碳库之一,在全球碳循环中发挥关键作用.理解不同时空尺度下泥炭沼泽发育和碳累积及其对不同驱动因子的响应,有助于揭示泥炭沼泽生态系统的内在过程和一般规律.为探讨气候和局地条件在泥炭沼泽发育和碳累积过程中的作用,文章利用23个泥炭基底年代研究白江河泥炭沼泽的发育和横向扩展过程;基于3个精准测年的泥炭剖面,估算碳累积速率,探究其影响因素.结果表明,白江河泥炭沼泽发育始于7.9cal. ka BP,并通过陆地沼泽化过程逐渐扩展形成. 5~4cal. ka BP的快速扩展是由于丰沛的区域降水和平坦地形.白江河泥炭沼泽3个剖面的平均碳累积速率分别为36.3、39.1和48.4g C m^(-2)a^(-1),高于北方泥炭沼泽.气候和局地条件均对白江河泥炭沼泽中全新世以来的碳累积速率具有影响. 5~1.5cal. ka BP期间碳累积速率主要受微地形、水文和植物组成等局地条件影响. 1.5cal. ka BP不同剖面碳累积速率同步下降,表明气候是该时段碳累积速率的最主要影响因素.本研究表明,在泥炭沼泽发育的不同阶段,碳累积速率的主控因子不同,局地条件在泥炭沼泽碳累积中扮演重要角色.