湿地生态学——高寒湿地碳通量对多水位的非线性响应
高寒湿地碳通量对多水位的非线性响应
Non-linear responses of carbon fluxes to multi-water table levels at alpine peatland
若尔盖高寒湿地位于青藏高原的东北隅,是青藏高寒湿地的典型代表,也是世界上海拔最高、面积最大的高原泥炭沼泽的分布区之一,在调节区域气候变化中发挥着极为重要的作用。排水是该区域面临的主要人类活动干扰之一,因此,研究排水对若尔盖高寒沼泽湿地碳通量的动态特征影响,对区域碳收支的准确评估、高寒沼泽湿地的保育和管理都尤为重要。
在中国林科院基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2017QA043)的资助下,本项目拟回答“排水如何影响高寒沼泽湿地生态系统碳通量?”这一关键科技问题。采用控制实验和模型相结合的方法,揭示高寒沼泽湿地生态系统碳通量对排水的响应特征,优化耦合排水管理模块的高寒沼泽湿地碳循环过程模型,定量模拟排水对高寒沼泽湿地生态系统碳通量的影响,为高寒沼泽湿地的保护和恢复提供科学依据。
已有水位变化对湿地碳通量的影响研究以野外调查或单一水位梯度的控制实验为主,然而单一水位的研究无法建立水位与碳通量的数量关系,针对这一问题,本项目依托四川若尔盖高寒湿地生态系统定位研究站搭建了6个梯度的水位控制实验平台(-30cm,-20cm,-10cm, 0cm, 10cm, 20cm),采用静态箱法观测各水位梯度下碳通量的各个分量,包括:生态系统总初级生产力(GPP)、净碳交换(NEE)、生态系统呼吸(Re)和甲烷通量(FCH4)。研究发现水位对高寒湿地碳通量的各分量均有显著影响,且碳通量和水位的变化呈现较好的非线性关系,在-10cm水位时NEE最高。在高寒湿地恢复中,水位是非常重要的因子,本研究的发现可为高寒湿地保育与恢复提供理论支撑。
中国林科院科技处 2021-04-26