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滩涂围垦对盐沼湿地碳收支的影响研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
《地球科学进展》2017,(6)
滨海盐沼湿地是全球重要的碳库,也是典型的脆弱生态系统。近年来,随着人口的增加,滨海盐沼湿地围垦开发已经成为缓解区域人口压力,保障粮食安全,促进经济发展的一项重要措施,特别是在发展中国家。围垦活动过程中必然会改变原有生态系统碳循环的路径和模式,进而影响全球的碳收支平衡。通过对大量文献的检索与总结,对国内外3种滨海盐沼湿地类型(红树林盐沼湿地、河口潮滩盐沼湿地和海岸潮滩盐沼湿地)土壤有机碳含量、固碳速率、碳排放速率以及围垦后的变化进行梳理和概括,给出滨海盐沼湿地围垦后土壤碳循环的一般规律与变化趋势,结果表明:(1)欧美长期滩涂开发形成的认识与滩涂围垦后的生态环境效应演变不适用于东亚发展中国家的短期高强度农业围垦,应注重东亚地区海岸围垦方式下的碳效应研究;(2)从滩涂湿地有机碳含量及其固碳速率来看,红树林盐沼湿地最高,河口潮滩盐沼湿地次之,海岸潮滩盐沼湿地最低。土壤黏粒、团聚体和埋藏速率对其具有较为明显的正向效应;淹水频率、盐分、地下水位反之。滩涂围垦后土壤有机碳含量呈先降后增的趋势,其转折点在围垦后30年左右,水田耕作对滩涂土壤有机碳富集效果最明显;(3)滩涂盐沼湿地的主要碳排放方式是CH_4和CO_2,其中CO_2的排放强度和通量都较大,且以红树林盐沼湿地最高。芦苇和互花米草的土壤碳排放强度相比于光滩要大很多。涨潮的过程中湿地碳排放强度要明显低于涨潮前后。滩涂围垦后的土壤碳排放强度要明显高于自然滩涂土壤,特别是围垦后的旱田耕作下的CO_2排放。从监测的结果来看,围垦前滩涂湿地表现为较强的碳汇,而围垦后表现出较为明显的碳源。最后,提出今后研究的重点方向和内容:抓紧开展滨海盐沼湿地碳收支清单的制定;不同围垦方式对滨海盐沼湿地碳循环影响的定量表达;加强开展未来滨海围垦模式及其土壤碳循环响应的刻画与模拟研究。 相似文献
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湿地是自然界中重要的“碳汇”，其碳储量变化对全球气候变化和温室效应有重要的影响.选择地理位置独特的黑龙江兴凯湖自然保护区作为研究区，根据保护区内不同土壤类型采集表层（0～20 cm）土壤样品，利用遥感解译的保护区土地利用图、土壤储碳量和植物固碳量计算公式，核算兴凯湖自然保护区生态系统固碳服务总量，同时借鉴瑞典碳税法和中国造林成本法，估算兴凯湖保护区固碳服务功能价值为4.9亿元.结果显示，兴凯湖自然保护区湿地固碳服务功能高于全国平均水平，且高于同纬度同属东北平原的莫莫格湿地，为保护区今后的保护管理策略提供了有效的参考依据. 相似文献
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《物探与化探》2017,(6)
湿地是全球重要碳循环载体,青藏高原作为我国最大的湿地分布区,成为湿地碳循环系统的研究热点区。笔者通过采用地球化学勘探方法,利用顶空气和酸解烃方法,评估青藏高原祁连山木里盆地天然气水合物勘探活动对湿地碳循环系统的影响。研究区2009年、2011年、2013年酸解烃平均值分别为15.55、13.73、12.82μL/kg,未发现明显增加;顶空气平均值分别为4.49、6.16、19.22μL/l,随天然气水合物勘探开发活动增加。通过分析顶空气分布特征,发现顶空气是一种时间有效性较短的指标,并未指示烃类气体排放总量的增加。研究结果显示,天然气水合物试采井对碳循环系统的影响范围较大,但并未导致明显烃类气体排放增加,对区域碳循环系统整体影响较小,对环境的影响在可控范围内。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>泥炭湿地是陆地上重要的生态类型,其复杂的生态结构和独特的生态功能使其能保存大量的泥炭沉积以及丰富的环境信息。尽管泥炭湿地面积仅占陆地面积的1/3,但其碳储量却相当于全球土壤碳的30%,大气碳量的一半[1],是陆地生态系统重要的碳库。泥炭湿地微生物群落的代谢直接关系到泥炭沉积物中有机碳的降解和转化[2-3],以及泥炭的沉积速率等,是泥炭湿地碳循环的重要组成部分。笔者对大九湖泥炭地及其湿地湖泊进行现代过程监测,利用Biolog Eco微平板刻画其微生物群落水平 相似文献
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黄河三角洲新生湿地土壤对营养成分和碳的扣留 总被引：1，自引：0，他引：1
研究碳的扣留和埋藏速率对全球碳收支平衡预算有重要的意义。为了研究碳的年均扣留量,2007年5月,选择黄河三角洲新生湿地的3种植被,由建林乡附近至河口布设8个剖面,在枯水季节进行剖面原位取样以及含水量、有机碳、总碳和营养成分的实验室分析测试。同时利用黄河三角洲分流河道频繁改动过程中沉积间断所形成的古土壤层作为新生湿地的时间标计算沉积物的沉积速率,从而计算出碳的加积速率。结果表明：虽然湿地沉积物碳的浓度非常低,其总碳与有机碳的浓度分别为＜2%和＜1%,其土壤的碳氮比为50～53, 远高于稳定的湿地土壤同名组分值15～25,但由于研究区较高的沉积速率,其碳的加积速率与世界其它地区的盐沼湿地相当,总碳和有机碳的加积速率分是为594～1771g/(m2·a）和58～228g/(m2·a）。且前者受控于沉积物的沉积速率,与各营养成分总量的加积速率显著相关,而后者主要与有机碳浓度以及其它营养成分Mn、Cu、Zn和Fe等呈显著正相关。该湿地土壤的营养成分可作为湿地演化的端元成分。 相似文献
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青藏高原冻土区是我国最重要的湿地分布区之一,其碳循环系统在陆地生态环境中具有重要的作用。为了系统地研究青藏高原冻土区湿地甲烷排放特征,采用静态箱采气法,通过对近地表游离气甲烷碳同位素含量进行现场测定;结合吸附气烃类气相色谱分析,利用已有的天然气气源判别图解,对研究区甲烷气源成因进行判别。结果显示,在青藏高原冻土区木里地区,土壤甲烷排放在春季最高,以生物成因为主,夏季为混合成因,秋季较低,且以热成因为主,生物作用是影响该区甲烷排放的主要因素,同时地下天然气水合物中的气体逸散作用也在一定程度上影响了研究区地表甲烷浓度。 相似文献
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为研究辽河三角洲湿地的固碳能力,2010年5月在辽河三角洲双台子河口东侧的两个翅碱蓬湿地区域采取7个柱状样,通过对样品的化学分析测试,并利用210Pb测年法确定的沉积速率研究了土壤对碳的扣留速率,其结果表明:有机碳浓度分别与各营养元素浓度间有显著的正相关关系(p0.01),指示沉积物中的有机物质对营养元素有很强的富集能力,同时营养元素促进植物的生长,从而影响土壤碳的加积速率。研究区总碳浓度范围为10.5~14.6 g/kg,其中约83%为有机碳,其相应的土壤对总碳和有机碳扣留速率分别为98.02~260.37 g/m2/a(均值171.84 g/m2/a)和81.17~229.98 g/m2/a(均值141.29 g/m2/a)。本研究区,土壤对碳的扣留速率主要受土壤的沉积速率控制,并与高程有显著的相关关系(p0.01)。土壤对碳扣留机制的研究有助于加深对全球碳循的理解。 相似文献
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青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义 总被引：50，自引：5，他引：50
定量分析了青藏高原各类草地0～0.65 m深度范围内有机碳储量, 结果表明:青藏高原总面积为1.6027×108 hm2的草地有机碳量达到335.1973×108 t C, 其中以高原草甸土和高原草原土有机碳积累量为主, 两者之和达到232.36×108 t C, 占全国土壤有机碳量的23.44%, 是全球土壤碳库的2.4%. 在有机碳储量分析的基础上, 按土壤碳释放的两种主要途径:土壤呼吸作用和土地利用方式变化与草地退化, 对草地土壤碳排放进行了估算, 揭示出青藏高原草地土壤通过呼吸每年排放的CO-2达到11.78×108 t C5a-1, 约占中国土壤呼吸总量的28.3%, 明显高于全国乃至全球平均值; 近30 a来, 青藏高原草地土壤由于土地利用变化和草地退化所释放的CO-2估计约有30.23×108 t C. 保护青藏高原草地对于全球变化意义重大.定量分析了青藏高原各类草地0～0.65 m深度范围内有机碳储量, 结果表明:青藏高原总面积为1.6027×108 hm2的草地有机碳量达到335.1973×108 t C, 其中以高原草甸土和高原草原土有机碳积累量为主, 两者之和达到232.36×108 t C, 占全国土壤有机碳量的23.44%, 是全球土壤碳库的2.4%. 在有机碳储量分析的基础上, 按土壤碳释放的两种主要途径:土壤呼吸作用和土地利用方式变化与草地退化, 对草地土壤碳排放进行了估算, 揭示出青藏高原草地土壤通过呼吸每年排放的CO-2达到11.78×108 t C5a-1, 约占中国土壤呼吸总量的28.3%, 明显高于全国乃至全球平均值; 近30 a来, 青藏高原草地土壤由于土地利用变化和草地退化所释放的CO-2估计约有30.23×108 t C. 保护青藏高原草地对于全球变化意义重大. 相似文献
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为了解不同土地利用方式对土壤剖面CO2含量的影响，分析了吕梁山西侧黄土丘陵区不同土地利用类型（果树林地、大田作物地、荒地）土壤理化性质和不同深度的CO2分布特征及其影响因素。其结果表明:果树林地、大田作物地和荒地三种不同土地利用方式全磷、全钾含量差别不大，大田作物地土壤有机碳含量（2.95±1.19 g·kg-1）>荒地（2.63±1.36 g·kg-1）>果树林地（2.38±0.78 g·kg-1），而大田作物地土壤无机碳含量（14.36±5.17 g·kg-1）>果树林地（14.16±1.32 g·kg-1）>荒地（12.40±4.04 g·kg-1）；同样，土壤全氮含量在大田作物地中含量最高，在其他两种土地利用方式中全氮含量大致相同。不同土地利用方式对土壤剖面CO2体积分数的影响较大，果树林地0～20 cm深度土壤CO2含量高于大田作物地和荒地，其原因:一方面为果树林地地表调落物较多，表层有机碳积累较多，在微生物分解作用下，形成了大量的CO2，另一方面，果树林地人为扰动小，而大田作物地人为扰动较大，土壤 CO2浓度更大程度上取决于农田的耕作管理措施和种植作物的品种。三种土地利用方式在土壤 80 cm 处土壤CO2含量均突然下降，其原因可能为雨水下渗吸收了土壤CO2 后与下部碳酸盐矿物发生作用，即碳酸盐矿物的溶蚀过程消耗吸收土壤CO2。土壤温、湿度也影响了土壤CO2的产生，但相关性均不显著，其原因为研究区土壤呼吸对温度响应高度依赖于土壤含水量，土壤CO2的产生速率更多受水热因子耦合作用的影响。 相似文献
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祁连山中部亚高山草地土壤呼吸及其组分研究 总被引：2，自引：1，他引：1
草地碳通量组分的区分及其与环境因子的关系是了解生态系统碳循环的重要环节.于2013年6-8月在祁连山中部亚高山草地开展了土壤呼吸及其组分研究,利用根去除法区分根系自养呼吸和土壤微生物异养呼吸.采用LI-8100土壤碳通量系统测定生态系统呼吸、土壤呼吸及土壤微生物呼吸速率,同时测定10 cm处土壤温度和5 cm处土壤湿度.分析呼吸速率和环境因子的昼夜变化动态,自养呼吸和异养呼吸速率占土壤呼吸速率的比例,呼吸速率与土壤温湿度及与生物量的关系.结果表明:生态系统呼吸、土壤呼吸和土壤微生物呼吸速率的日变化趋势均呈单峰型曲线,具体表现为生态系统呼吸(11.07μmol·m~(-2)·s~(-1))土壤呼吸(6.31μmol·m~(-2)·s~(-1))异养呼吸(4.92μmol·m~(-2)·s~(-1))自养呼吸(1.39μmol·m~(-2)·s~(-1));自养和异养呼吸速率分别占土壤呼吸速率的22.03%和77.97%;呼吸速率与10 cm处土壤温度呈指数相关,Q10值排序为:土壤微生物呼吸(Q10=3.74)土壤呼吸(Q10=2.76)生态系统呼吸(Q10=2.49),呼吸速率与5 cm处土壤湿度呈显著线性负相关关系,双因素模型明显提高了呼吸速率与温湿度的相关性,能够分别解释土壤微生物呼吸,土壤呼吸和生态系统呼吸速率变异的89%,79%和62%;地上生物量和呼吸速率之间存在显著线性正相关关系,地下生物量与呼吸速率之间呈二次回归关系(P=0.01),未刈割草地呼吸速率大于刈割草地土壤呼吸速率,刈割一年的土壤呼吸速率大于刈割两年的土壤呼吸速率. 相似文献
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利用玉树隆宝湿地2015年的涡动相关系统观测资料,分析了高寒湿地CO_2通量的变化特征及影响因子。结果表明:玉树隆宝湿地生长季CO_2通量日变化呈倒单峰型,夏季日变化幅度大,冬季日变化幅度小。4-9月CO_2净交换量为负值,其余各月CO_2净交换量为正值。全年CO_2净吸收量为465 g·m~(-2)。白天CO_2通量随着光合有效辐射的增大而减小。CO_2排放量与土壤温度和气温日较差均呈正相关。高寒湿地土壤体积含水量对CO_2通量的影响很微弱。降雨事件发生后,CO_2排放量在短期内有所升高。各影响因子中,光合有效辐射对高寒湿地CO_2通量影响的相关度最高,其次为气温日较差,土壤温度,而土壤体积含水量对CO_2通量影响的相关度最低。 相似文献
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开展大九湖湿地生态系统CH4通量研究，对深入了解碳循环机制、科学经营以及准确评估湿地生态系统碳收支等方面具有重要意义.以湖北省神农架林区大九湖亚高山泥炭湿地为研究区域，采用涡度相关法对CH4通量进行原位连续观测，分析了泥炭湿地CH4通量变化特征及其影响因素.结果表明，大九湖泥炭湿地在2015年8月至2016年5月期间表现为CH4的源，日通量均值为15.57 nmol·m-2·s-1.CH4通量具有“夜间极大值”(2:00或22:00) 和“三峰模式”(6:00、12:00和22:00) 两种昼夜变化规律；CH4通量具有明显季节变化规律，8月释放最多(36.46 nmol·m-2·s-1)，3月释放最少(3.92 nmol·m-2·s-1).相关性分析表明，大九湖泥炭湿地CH4通量受空气温度(Ta)、土壤温度(Ts)、土壤含水量(SWC)和摩擦风速(U*)的共同影响；不同时间尺度上，各影响因子与CH4通量的相关性有所差异.曲线拟合得出，CH4通量与Ta和Ts呈指数增长趋势，与SWC呈二次曲线关系. 相似文献
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内蒙古自治区土壤有机碳库储量及分布特征 总被引：2，自引：0，他引：2
根据内蒙古自治区土壤资料中共461个土壤剖面数据估算表层及全剖面的土壤有机碳密度(SOCD)和储量(SOCR),绘制其SOCD的空间分布图,并对其影响因素进行了探讨。结果表明:内蒙古地区的表层SOCD为0.63～15.93 kg.m-2,平均为3.68 kg.m-2;全剖面SOCD为0.22～68.77 kg.m-2,平均为10.35 kg.m-2,不同土壤类型之间有一定差异。内蒙古表层SOCR为4.10 Pg,而全剖面储量为10.79 Pg。土壤有机碳含量及分布受气候、土壤性质和人为活动的影响明显。最后,根据年均温与土壤有机碳密度的相关关系,估算得出当气温升高1℃,内蒙古地区土壤有机碳的释放量为0.91 Pg。 相似文献
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Qicheng Zhong Kaiyun Wang Qifang Lai Chao Zhang Liang Zheng Jiangtao Wang 《Estuaries and Coasts》2016,39(2):344-362
Large areas of natural coastal wetlands have suffered severely from human-driven damages or conversions (e.g., land reclamations), but coastal carbon flux responses in reclaimed wetlands are largely unknown. The lack of knowledge of the environmental control mechanisms of carbon fluxes also limits the carbon budget management of reclaimed wetlands. The net ecosystem exchange (NEE) in a coastal wetland at Dongtan of Chongming Island in the Yangtze estuary was monitored throughout 2012 using the eddy covariance technique more than 14 years after this wetland was reclaimed using dykes to stop tidal flooding. The driving biophysical variables of NEE were also examined. The results showed that NEE displayed marked diurnal and seasonal variations. The monthly mean NEE showed that this ecosystem functioned as a CO2 sink during 9 months of the year, with a maximum value in September (?101.2 g C m?2) and a minimum value in November (?8.2 g C m?2). The annual CO2 balance of the reclaimed coastal wetland was ?558.4 g C m?2 year?1. The ratio of ecosystem respiration (ER) to gross primary production (GPP) was 0.57, which suggests that 57 % of the organic carbon assimilated by wetland plants was consumed by plant respiration and soil heterotrophic respiration. Stepwise multiple linear regressions suggested that temperature and photosynthetically active radiation (PAR) were the two dominant micrometeorological variables driving seasonal variations in NEE, while soil moisture (M s) and soil salinity (PSs) played minor roles. For the entire year, PAR and daytime NEE were significantly correlated, as well as temperature and nighttime NEE. These nonlinear relationships varied seasonally: the maximum ecosystem photosynthetic rate (A max), apparent quantum yield (?), and Q 10 reached their peak values during summer (17.09 μmol CO2?m?2 s?1), autumn (0.13 μmol CO2?μmol?1 photon), and spring (2.16), respectively. Exceptionally high M s or PSs values indirectly restricted ecosystem CO2 fixation capacity by reducing the PAR sensitivity of the NEE. The leaf area index (LAI) and live aboveground biomass (AGBL) were significantly correlated with NEE during the growing season. Although the annual net CO2 fixation rate of the coastal reclaimed wetland was distinctly lower than the unreclaimed coastal wetland in the same region, it was quite high relative to many inland freshwater wetlands and estuarine/coastal wetlands located at latitudes higher than this site. Thus, it is concluded that although the net CO2 fixation capacity of the coastal wetland was reduced by land reclamation, it can still perform as an important CO2 sink. 相似文献
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不同土地利用方式下土壤CO2时空分布特征及其影响因素——以湘西大龙洞地下河流域为例 总被引：1，自引：0，他引：1
为了解不同土地利用方式/覆被条件土壤剖面CO2时空分布特征及其影响因素，对湖南湘西大龙洞地下河流域的4种土地利用方式（林地、草地、玉米地、烟叶地）土壤不同深度的CO2浓度进行为期一年的观测。结果显示，不同土地利用方式的土壤CO2表现为草地(7 527 mg/m3)>林地(7 197 mg/m3)>烟叶地（4 562 mg/m3）>玉米地(4 414 mg/m3)；随剖面深度加大，草地和玉米地土壤CO2呈先增大后稳定的趋势，林地和烟叶地则表现为先增大后降低的趋势；时间变化上，不同土地利用方式下的土壤CO2月均浓度曲线与气温的变化曲线有很好的对应性，表现为2-8月浓度升高，8-12月降低，12月至次年2月为小幅下降，土壤CO2浓度的最低值和最高值分别出现在2月和8月。相关性分析显示，气温对土壤CO2浓度的影响最显著，此外，不同土地利用方式下有机碳的差异，与气温相耦合的降雨因素等都对土壤CO2浓度变化有重要影响。 相似文献
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