若爾蓋泥炭地是全球泥炭地的重要組成部分。低溫和高水位形成的厭氧環境是泥炭積累的重要環境因子。由于氣候變化和人為干擾作用,使得若爾蓋泥炭地發生了嚴重的退化,其中溫度升高和水位降低形成有氧環境是退化的兩個重要表現。退化不僅使泥炭地泥炭的積累速率受到影響,更重要的是使已經積累的不同深度的泥炭環境發生變化,積累的深層古碳可能以一定的形式參與到現代碳循環中。
中國科學院成都生物研究所生態中心陳槐課題組博士生劉亮鋒等就若爾蓋泥炭地不同深度泥炭對環境變化的響應進行培養實驗研究。在若爾蓋典型泥炭地取不同深度泥炭(0-100cm, 每10cm為一個深度)分別培養在4種不同的狀態下(低溫厭氧、低溫有氧、增溫厭氧、增溫有氧),通過測定培養過程中不同深度泥炭在不同狀態下碳的釋放量及土壤理化性質的變化,分析不同深度泥炭對環境變化的響應及深層古碳對響應的貢獻。結果發現增溫、有氧和增溫有氧使土壤碳釋放有很大的增加(二氧化碳:73.6%,40.7%和176.5%;DOC:53.5%,44%和159.4%)。不同深度泥炭碳釋放及環境變化下碳釋放的變化隨著深度增加有很大的差異性,這可能是不同深度泥炭碳種類的差異引起,特別是不同深度泥炭中微生物和酶分布的差異所導致的。按照深度將泥炭分為新碳(0-20 cm)和古碳(21-100 cm),實驗發現古碳對整個泥炭碳釋放有很大的貢獻(CO2: 74.2%; DOC: 60.7%),對環境變化下碳釋放的增加也有很大的貢獻。該研究揭示了若爾蓋泥炭地深層泥炭在現代碳循環中的重要作用,為碳循環建模提供了科學數據和新的思路。
項目得到中科院“百人計劃”、四川省“千人計劃”等支持,文章發表在Science of the Total Environment (2016, 458-459 , 429-440)。
增溫氧化及其共同作用對泥炭的影響-從土壤表層到深層逐漸進行
標簽:若爾蓋泥炭地
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