水位下降对若尔盖泥炭地植物群落和温室气体通量的影响
水位下降对若尔盖泥炭地植物群落和温室气体通量的影响
【摘要】： 若尔盖泥炭地是世界上最大的高寒沼泽泥炭地,其碳储量巨大,在全球碳循环中占据重要地位。高水位是维持泥炭地碳汇功能的关键。目前若尔盖泥炭地正面临着可能因为全球变暖和人类活动导致的水位下降的威胁。本论文通过野外原位实验研究水位下降对若尔盖泥炭地植物群落和温室气体通量(包括CO2,CH4和N20)的影响。实验包括三个梯度:挖沟50 cm的深水位处理,20 cm的浅水位处理,以及不挖沟的对照处理,监测时间为2013年至2016年。与对照相比,浅水位处理和深水位处理分别降低年均水位约12 cm和15 cm,年均土壤湿度约6%和12%(对照中土壤湿度为45%)。水位下降影响植物群落和温室气体通量的主要结果如下:(1)水位下降后,植物群落发生明显的从湿生群落向中生群落的演替。具体表现为:四年实验后,浅水位处理和深水位处理中优势种从嵩草(Kobresia spp.)转变为条叶银莲花(Anemone trullifolia var.linearis);同时,排水处理中出现椭圆叶花锚(Haleniaelliptica)、簇生卷耳(Cerastium caespitosum)和溚草(Koeleria cristata)等典型中生草甸物种。水位下降显著提高物种丰富度14%～21%和多样性6.5%～1 2%。另外,水位下降显著影响植物地上生物量,即水位下降在第一、第二以及第三和第四年分别对植物地上生物量产生负的、中性的及正的作用。植物地上生物量的年际间不同响应可能是湿生植物和中生植物的生长差异性所致。(2)野外原位实验中,水位下降对土壤呼吸的作用随着季节变化而改变。在非生长季(10月至4月),水位下降的作用不显著,这可能是因为低温的抑制作用。在生长季(5月至9月),水位下降通常提高土壤呼吸速率,但是当土壤湿度低于25%时,水位下降降低土壤呼吸速率。然而,土柱实验发现,水位下降一直增加土壤呼吸速率。本文通过野外原位实验和传统的土柱实验两种方法,认为传统的土柱实验由于对水位的深度控制有限以及难以模拟水位的波动等可能会高估自然界水位下降对土壤呼吸的作用。(3)利用静态箱法监测生态系统CO2,CH4和N20通量发现,水位下降对三种温室气体排放的影响不同。四年连续监测显示,在深水位和浅水位处理中,CO2排放量分别增加了 20%和9%,而且,这种增加只发生在生长季节。相比之下,深水位和浅水位处理中的CH4排放量分别降低64%和63%,但是与CO2排放相反,这种减少只发生在非生长季节。水位下降对N20排放的影响在统计学上不显著。另外,好氧细菌和甲烷氧化菌生物量在排水处理中显著增加。综上所述,本论文发现水位下降导致若尔盖泥炭地植物从湿生群落向中生群落演替,并伴随着物种丰富度、多样性和植物地上生物量增加;同时,水位下降促进土壤和生态系统CO2排放,但抑制生态系统CH4排放。以上结果表明,水位下降可能会通过影响植物群落组成和生产力以及土壤碳排放进而影响若尔盖泥炭地的温室气体通量。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
相关知识
高原泥炭地碳汇功能响应极端干旱气候事件研究取得进展
武汉植物园揭示生态恢复对温室气体排放的影响
科学网—【科学时报】若尔盖湿地修复：生态噩梦盼苏醒
湿地碳汇功能探讨:以泥炭地和芦苇湿地为例
若尔盖：高原湿地生态保护巧做“加减法”
苏北潮滩温室气体排放的时空变化及影响因素
湿地碳汇功能探讨—以泥炭地和芦苇湿地为例
中国湿地碳汇功能的提升途径
若尔盖高原花湖泥炭沉积及其对气候变化的响应
全球变暖致森林土壤吸收温室气体能力下降
网址: 水位下降对若尔盖泥炭地植物群落和温室气体通量的影响 https://m.huajiangbk.com/newsview492583.html
| 上一篇: 南京市河流温室气体排放通量及其影 |
下一篇: 光明食品携41个新品亮相中国花博 |
