神农架大九湖泥炭湿地CO_2通量特征及其影响因子

泥炭地在全球碳循环中起着重要作用,其碳源、碳汇功能的转变已成为研究全球气候变化的热点。为研究湖北省神农架林区大九湖亚高山泥炭湿地碳排放特征及影响因素,采用涡度相关法对大九湖泥炭湿地CO_2通量进行了观测,选取2016年6—8月作为生长季和2015年12月—2016年2月作为非生长季,对比分析泥炭湿地在不同生长季节CO_2通量的变化规律及其影响因子。结果表明,(1)大九湖泥炭湿地生态系统生长季CO_2通量的日变化规律明显,整体呈"U"型曲线,日变化范围为-6.84~6.65μmol·m^(-2)·s^(-1);非生长季CO_2通量变化趋势平缓,在-0.88~5.19μmol·m^(-2)·s^(-1)之间。(2)白天生长季与非生长季的CO2通量与光量子通量密度(PPFD)均符合直角双曲线关系,但生长季PPFD与CO_2通量的拟合效果(R^2=0.427 3,P<0.01)优于非生长季(R^2=0.045 6,P<0.01)。(3)生长季的气温(Ta)与CO_2通量呈二次曲线相关(R^2=0.248 6,P<0.01),CO_2通量随Ta的升高呈先增加后降低;非生长季Ta与CO_2通量(R^2=0.042 8,P<0.01)相关性显著,两者呈负相关,但Ta仅能解释CO_2通量4.28%的变异数据。(4)土壤温度(Ts)和土壤含水量(SWC)对CO_2通量的影响,主要体现在生态系统呼吸上。生长季夜间生态系统呼吸受Ts与SWC的共同影响(R^2=0.199 5,P<0.01),生态系统呼吸的温度敏感性Q10值为1.84;非生长季夜间生态系统呼吸与Ts、SWC的相关性均不显著(P>0.05)。

神农架大九湖泥炭湿地非生长季CO_(2)通量特征

开展泥炭湿地非生长季CO_(2)通量研究,对了解泥炭湿地生态系统碳收支动态以及全球气候变化的响应模式具有重要意义。以神农架大九湖亚高山泥炭湿地为研究区,采用涡度相关法通过对研究区进行连续3年非生长季(2015年12月1日—2016年4月15日、2016年11月15日—2017年4月15日、2017年11月15日—2018年4月15日)CO_(2)通量监测,分析研究区泥炭湿地非生长季CO_(2)通量日、月变化特征及其影响因子。结果表明:(1)该泥炭湿地非生长季CO_(2)通量日变化规律均呈“U”型曲线,非生长季CO_(2)通量日变化范围分别为-0.724~4.301μmol/(m^(2)·s)(2016年)、-1.251~4.833μmol/(m^(2)·s)(2017年)、-0.980~4.982μmol/(m^(2)·s)(2018年);(2)2016—2018年研究区泥炭湿地非生长季CO_(2)通量月变化均表现为排放CO_(2),3年非生长季CO_(2)通量月累计释放量分别为28.26 g C/m^(2)、17.65 g C/m^(2)和50.73 g C/m^(2);(3)研究区泥炭湿地非生长季CO_(2)通量对降雨的响应仅在长期无降雨后,降雨量突增时CO_(2)通量释放量增加显著;(4)2016—2018年研究区泥炭湿地非生长季CO_(2)通量与10 cm层土壤温度呈极显著正相关关系,与10 cm层土壤含水率呈极显著负相关关系,与大气温度呈负相关关系,但相关性不显著。土壤温度是大九湖泥炭湿地非生长季CO_(2)通量的主要调控因子。