中国北部山区泥炭地冻融过程中碳的释放特征

作者：三江站  更新时间：2014-03-20

       北方泥炭土壤的冻融过程是影响有机碳的周转与释放的重要物理过程。选取中国大兴安岭多年冻土区泥炭地，分析泥炭藓层（0-10 cm）-泥炭层（40-50 cm）-多年冻土层（80-90 cm）冻结-融化过程中CO₂和CH₄的释放特征，研究结果表明：在有氧和厌氧的环境下，融化都会使土壤中的碳快速释放；泥炭藓层释放最多的CO₂，但泥炭藓层CH₄的释放量最低，而泥炭层和多年冻土层都有CH₄的大量释放，释放的CH4包括泥炭和多年冻土中以往封存的CH₄和微生物分解释放的CH₄（图1.1）；对比融化前后，泥炭藓层（0-10 cm）分解的温度敏感性具有降低的趋势，根部层（10-20 cm）分解的温度敏感性变化不大，泥炭层（40-50 cm）和多年冻土层（80-90 cm）分解的温度敏感性具有增加的趋势（表1.1）。研究指出冻融过程中碳的排放受到不同环境下泥炭和多年冻土土壤中可溶性有机碳、微生物量碳以及土壤酶活性等多种因素的影响。相关研究结果发表在Atmos Environ (2013;75:77-82)上。

 

                                      

图1.1 冻融过程中好氧和厌氧条件下的CO₂和CH₄排放速率

 

表1.1 好氧和厌氧条件下CO₂排放速率的温度敏感性系数（Q₁₀）