基于DNDC模型评估水位变化对滨海湿地净生态系统CO2交换的影响
2021-04-12陈雅文韩广轩赵明亮初小静李培广宋维民王晓杰
陈雅文 ,韩广轩,赵明亮,初小静,李培广,宋维民,王晓杰
1. 中国科学院烟台海岸带研究所/中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室,山东 烟台 264003;2. 中国科学院大学,北京 100049
滨海湿地是一类独特的生态系统,处于陆地和海洋生态系统之间的过渡带,拥有较高的水饱和度,在很大程度上决定了其土壤的发育方式,进而影响与土壤相关的植物和动物群落类型。这种特殊的水热环境使滨海湿地形成了较高的固碳速率以及较低的分解速率(McLeod et al.,2011),是维持气候稳定的“蓝色碳汇”(Livesley et al.,2012;韩广轩,2017;Spivak et al.,2019)。在滨海湿地生态系统中,碳总量的调节主要包括两个过程:以植物光合作用为主导的碳固定,以及以土壤有机质矿化和动植物呼吸为主导的碳释放。和其他生态系统不同的是,湿地也会通过水文驱动的流入流出过程,接收和释放可溶性和颗粒有机碳(Fennessy,2014)。此外,淹水形成的厌氧环境可通过减缓有机质分解,导致有机质积聚,使湿地成为有机碳的主要储存库和大气碳汇。然而,湿地碳储存过程对气候变化及其引起的相关变化,例如海平面上升和极端气候等非常敏感,可能会变得更易分解,甚至造成湿地退化(Liu et al.,2020),但响应的程度和方向仍不确定。
水文是决定湿地生态系统结构和功能的“主导变量”,通常以淹水次数、持续时间、频率和周期进行描述(Fennessy,2014)。作为气候变化的直接后果,海平面预计在下个世纪将上升50—200 cm(Nicholls,2004),同时,极端降雨在频率和持续时间上也有所增加,提高了滨海湿地的淹水概率(Westra et al.,2014),使滨海湿地水文状态发生改变。……
