刘 超,王宪伟,宋艳宇,马秀艳,宋长春,董星丰,赵光影

1 哈尔滨师范大学,寒区地理环境监测与空间信息服务黑龙江省重点实验室,哈尔滨 150025

2 中国科学院东北地理与农业生态研究所,湿地生态与环境重点实验室,长春 130102

大兴安岭位于欧亚多年冻土带的南缘,连续大片多年冻土分布面积约6.16×104km2。冻土作为岩石圈和大气圈之间能量交换的产物,长期冷湿的环境为其赋存了大量的有机质,气候变暖正在导致冻土退化,主要表现为活动层厚度逐年增加,分布连续性发生改变,冻土面积减少[1-2]。在此过程中,因长期冷湿环境而赋存于深层土壤中的大量有机质必将暴露于土壤微生物的分解,且土壤有机质的分解很可能使得储存的古碳以二氧化碳、甲烷的形式释放出来,并进一步加速气候变暖,这势必会对该区土壤碳循环产生重大影响[3-4]。泥炭地多与冻土相伴而生,其面积仅覆盖全球陆地总面积的3%,但碳储量却为全球土壤碳库的15%—30%[5]。随着全球温度的升高,我国北方大兴安岭地区泥炭沼泽碳动态正在发生着巨大的变化。因此,多年冻土区泥炭地碳库动态研究显得尤为重要。

甲烷是一种重要的温室气体,其在大气中的浓度极低,但在百年尺度上的增温潜势为二氧化碳的28倍,约占整个温室气体贡献量的15%[6]。甲烷是由产甲烷菌在厌氧条件下生成的,但在其输出到大气之前,约80%—90%会被甲烷氧化菌氧化[7-8]。除排放到大气中和在根系周围被氧化的甲烷外,还有很大一部分甲烷存在于土壤孔隙水中[9]。……