厌氧条件下环境因子对泥炭土壤温室气体排放的影响研究
2019-06-21于志国陈袁波
张 尹,于志国,张 乐,陈袁波,黄 婷,胡 颖
(南京信息工程大学水文与水资源工程学院,南京 210044)
泥炭地面积仅占陆地总面积的4%~5%,其碳储量却占全球碳储量的三分之一,Catotelm层处于泥炭地的下层(图1),长期处于淹水状态,无机盐含量低,孔隙水电导率极低,积累了大量有机碳,因此泥炭地是一个重要碳库,对全球碳循环起关键作用[1~3]。全球80%的泥炭地位于北半球寒温带气候区[4],当泥炭地外界环境条件发生改变[5],会使泥炭地中的有机质分解并排放二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)到大气中[1],此时泥炭地便由碳汇转变为碳源。CO2和CH4都是重要的温室气体,其中CH4排放量虽仅约占温带沼泽地和寒温带泥炭地净初级生产力的3%[6],但由于CH4较强的温室效应而对气候变化起着重要作用[7-8]。此外,由气候变化可以直接或间接引起的泥炭沼泽的温度、pH值、泥炭底质等发生变化,进而显著影响其碳排放的过程[2],因此关注变化环境下泥炭地碳排放的变化有着重要的意义。

图1 泥炭沼泽垂直剖面示意图Figure 1 Schematic of peat bog vertical section
国内有不少学者通过野外观测实验发现,泥炭地的碳排放与地下水位[9-10]以及土壤温度[3,9]、充水孔隙率[9]、干湿交替[11-12]等有关,其中郝庆菊等[3]发现 CO2和CH4的排放速率与土壤温度呈显著正相关,欧阳扬等[11]发现干湿交替能促进CO2排放,但是当前国内甚少有土壤底质和pH值与碳排放关系的研究。然而国外的前期泥炭土室内培养实验发现,随着培养时间增加,CO2和CH4排放出现减缓甚至完全停滞的现象,有学者推断可能是由于化学因素或热力学因素导致[13-15]。……
