小興安嶺闊葉林沼澤溫室氣體排放及其對人為采伐干擾的響應.pdf

1、CO2、CH4和N2O是大氣中三種最重要的溫室氣體，對其源匯的研究是陸地生態(tài)系統(tǒng)和全球變化研究的主要領域之一。小興安嶺是我國山區(qū)沼澤主要分布區(qū)之一，沼澤類型豐富，因此對其不同類型沼澤開展溫室氣體源匯通量的實驗研究，探索相關的環(huán)境變化因素和人類活動對其通量的影響具有重要的科學意義。本文選擇小興安嶺山區(qū)兩種典型的闊葉沼澤林類型:毛赤楊(Alnus sibirica)沼澤和白樺(Betula platyphylla)沼澤為研究對象，利用靜態(tài)暗

2、箱-氣相色譜法，研究兩個生長季內沼澤濕地在自然狀態(tài)下CO2、CH4、N2O三種溫室氣體排放通量的時間和空間變化規(guī)律及其主要影響因素，及其在不同采伐干擾（皆伐、45％擇伐）方式下，沼澤生態(tài)系統(tǒng)生長季節(jié)CO2、CH4和N2O排放通量的變化過程。結果表明:
　　(1)小興安嶺闊葉林沼澤生長季節(jié)CO2排放通量具有明顯的變化規(guī)律，排放高峰期主要集中在春、夏兩季，秋季在較低水平排放直至秋末達到最低。溫度和植物生長狀況對沼澤CO2通量季節(jié)變化影

3、響較大，且溫度與CO2排放相關性顯著。
　　(2)小興安嶺闊葉林沼澤CO2日變化具有一定規(guī)律性，大多都為單峰曲線，同一沼澤不同季節(jié)CO2排放日變化規(guī)律較一致，峰值發(fā)生在樣地溫度較高時段。兩種闊葉林沼澤CO2日平均通量都表現(xiàn)夏季＞春季＞秋季，這與生長季觀測尺度上保持一致。
　　(3)小興安嶺闊葉林沼澤不同年份生長季節(jié)都表現(xiàn)為CO2的排放的源，但時空排放具有一定差異性。在時間變化尺度上，生長季節(jié)2007年CO2排放量明顯高于20

4、08年;在空間尺度上，生長季節(jié)白樺沼澤CO2排放量高于毛赤楊沼澤。水位和地表溫度是CO2排放年際差異的主要影響因子，而水位又是同一時期CO2空間排放差異的主導因子。
　　(4)小興安嶺闊葉林沼澤生長季節(jié)CH4排放通量具有明顯的季節(jié)變化規(guī)律，排放高峰期主要集中在夏、秋兩季，而在春季和秋末甲烷通量在較低水平排放。水位和深層土壤溫度共同影響沼澤CH4通量季節(jié)變化，且與CH4排放相關性較顯著;當水位達到一定高度不再成為限制因子時，溫度對C

5、H4排放影響表現(xiàn)的更為顯著。
　　(5)小興安嶺闊葉林沼澤CH4排放通量具有一定的日變化規(guī)律性，大多都為單峰曲線。同一沼澤不同季節(jié)CH4日排放變化規(guī)律較一致，峰值發(fā)生時間也較一致。兩種闊葉林沼澤CH4日排放通量都表現(xiàn)為秋季＞春季＞夏季，這與生長季觀測尺度上基本保持一致。
　　(6)小興安嶺闊葉林沼澤不同年份生長季節(jié)都表現(xiàn)為CH4排放的源，但時空排放差異性較大。在時間變化尺度上，同一樣地不同年份生長季節(jié)CH4排放量2008年明

6、顯高于2007年;在空間尺度上，生長季節(jié)毛赤楊沼澤CH4排放量顯著高于白樺沼澤。水位和深層土壤溫度是CH4年際排放差異的主要影響因子，而溫度、水位和維管植物豐富度又是同一時期CH4空間排放差異的主要因素。
　　(7)小興安嶺闊葉林沼澤生長季節(jié)N2O排放通量季節(jié)變化規(guī)律不一致，但排放高峰期主要集中在春、夏兩季，且在早春和秋末N2O出現(xiàn)吸收現(xiàn)象。溫度與生長季節(jié)N2O排放通量有一定相關性。
　　(8)小興安嶺闊葉林沼澤N2O日變化

7、規(guī)律差異性較大，但大多都為單峰曲線。毛赤楊沼澤N2O日排放通量在較高水平上波動;白樺沼澤不同季節(jié)N2O日變化規(guī)律較一致，夜間出現(xiàn)吸收現(xiàn)象。毛赤楊沼澤日排放量秋季＞夏季＞春季，白樺沼澤是夏季＞春季＞秋季，其日排放量差異和季節(jié)排放規(guī)律不一致。
　　(9)小興安嶺闊葉林沼澤不同年份生長季節(jié)都表現(xiàn)為N2O的排放源，但時空差異性較大。在時間變化尺度上，同一樣地不同年份生長季節(jié)N2O平均排放量2007年明顯高于2008年;在空間尺度上，生長季

8、節(jié)毛赤楊沼澤N2O排放量顯著高于白樺沼澤。水位和土壤溫度對N2O年際排放差異有一定的影響，而水位和植物特有的固氮能力可能是N2O空間排放差異的主要原因。
　　(10)人為采伐（皆伐、45％擇伐）干擾后兩種闊葉林沼澤溫室氣體排放產生較大差異性，CO2排放量除白樺擇伐地外都有所上升，CH4排放量除白樺皆伐地外都大幅度下降，N2O排放量毛赤楊采伐地都大幅度上升、而白樺采伐地卻顯著降低。這主要是由于采伐后溫度和水位發(fā)生變化，二者的共同作用