我所在＂凍融作用對多年凍土區(qū)泥炭地CO2排放＂研究方面取得新進(jìn)展
凍融循環(huán)是影響中高緯度地區(qū)碳循環(huán)的重要影響因素，尤其是在受全球變暖影響下的多年凍土區(qū)。然而，凍融作用對中高緯度多年凍土區(qū)泥炭地不同活動(dòng)層土壤CO2的相關(guān)研究卻很少，對于凍融期CO2排放機(jī)制并不是很明確。為此，我所濕地與全球變化學(xué)科組王嬌月博士等人在宋長春研究員的帶領(lǐng)下，采用凍融模擬實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)研究了凍融作用下大興安嶺泥炭地活動(dòng)層土壤CO2排放規(guī)律及影響機(jī)制。
圖1.凍結(jié)和融化過程大興安嶺泥炭地活動(dòng)層土壤CO2排放特征
圖2.大興安嶺泥炭地活動(dòng)層土壤活性碳組分對凍融循環(huán)的響應(yīng)
圖3.大興安嶺泥炭地活動(dòng)層土壤酶活性對凍融循環(huán)的響應(yīng)
研究結(jié)果表明，融化階段大興安嶺泥炭地活動(dòng)層土壤呈現(xiàn)明顯排放高峰，約是未凍融土壤（CK）的1.6–1.7倍。雖然凍融循環(huán)(FTC)沒有改變CO2釋放隨著土壤深度增加而降低的規(guī)律，但是凍融期間CO2的釋放卻顯著低于CK（t=-5.80，P<0.0001），這主要是凍結(jié)期間較低的CO2釋放抵消了融化期的高排放，意味著多年凍土區(qū)泥炭地活動(dòng)層土壤在凍融期間的CO2釋放潛能可能會(huì)低于由于全球變暖增溫導(dǎo)致的CO2釋放。同時(shí)，FTC也顯著增加了土壤DOC的釋放，約是未凍融土壤的1.2–1.6倍，意味著在凍融期間可能會(huì)有更多的土壤碳以滲濾液的形式流失。另外，FTC期間的CO2釋放與土壤活性有機(jī)碳及土壤酶活性呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系，表明FTC下存活的微生物和酶能夠利用土壤活性底物導(dǎo)致凍融期間CO2的釋放。相關(guān)研究結(jié)果為精確評估全球變化背景下多年凍土區(qū)泥炭地碳循環(huán)提供支撐，研究同時(shí)指出相關(guān)機(jī)制的深入揭示需進(jìn)一步加強(qiáng)微生物機(jī)理研究。
此研究受碳專項(xiàng)，國家自然科學(xué)基金和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目共同資助，研究結(jié)果發(fā)表在Journal of Plant Nutrition and Soil Science。
論文Jiaoyue Wang, Changchun Song, AixinHou, Lili Wang. CO2 emissions from soils of different depths of a permafrost peatland, Northeast China: response to simulated freezing–thawing cycles. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 2014, 177, 524-531.
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