泥炭地排水对土壤碳排放过程的影响研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:corbet2003
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
排水是人类对泥炭地进行土地利用和矿产资源开发的先导性工程,是我国泥炭地生态结构损伤的重要方式。排水引起生境变化,进而造成CH4通量显著减小而CO2排放量显著增加。,位于吉林省靖宇县的白江河泥炭沼泽,部分面积在1980年代末期被人工实施了深度排水,试图促进泥炭沼泽的林木更新和快速抚育,使泥炭沼泽的生态结构发生显著变化。本文在生长季节利用静态箱-气相色谱法(GC)对天然泥炭沼泽和排水后泥炭沼泽土壤CO2和CH4的排放通量进行监测,同步分析土壤理化因子(土壤含水量(SWC)、土壤p H、土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP))以及土壤酶活性(β-葡萄糖苷酶(βG)、N-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(AP)和过氧化物酶(PER)),探讨了天然泥炭沼泽和排水后泥炭沼泽土壤CO2和CH4排放的时空动态,评估了在生长季节天然泥炭沼泽和排水后泥炭沼泽土壤CO2和CH4的累积排放量,明晰了天然泥炭沼泽和排水后泥炭沼泽土壤CO2和CH4的排放特征,分析了两种不同生态结构的泥炭沼泽碳排放的影响因素。主要结论如下:(1)泥炭地排水后,天然泥炭沼泽与排水后泥炭沼泽环境因子呈现出明显的空间异质性。方差分析表明,在非生物因子中,天然泥炭沼泽土壤有机碳(SOC)、土壤含水量(SWC)与土壤p H显著高于排水后泥炭沼泽(p<0.05),而总氮(TN)和总磷(TP)含量低于排水后泥炭沼泽(p<0.05)。生物因子中,天然泥炭沼泽土壤酶(βG、NAG、AP和PER酶)活性显著高于排水后泥炭沼泽(p<0.05)。(2)天然泥炭沼泽和排水后泥炭沼泽土壤CO2和CH4的排放通量均具有明显的季节性动态。无论是天然泥炭沼泽还是排水后泥炭沼泽,土壤CO2排放通量最小值均出现在秋季,而最大值均出现在夏季8月份。其中,天然泥炭沼泽土壤CO2排放通量的最小值为83.99±12.02 mg m-2 h-1,出现在10月份;最大值为517.81±28.41 mg m-2 h-1,出现在8月份。排水泥炭沼泽土壤CO2排放通量的最小值为139.49±0.27 mg m-2 h-1,也出现在10月份,排放量显著高于天然泥炭沼泽,最大值为733.78±51.40 mg m-2 h-1,出现在8月份。显然,天然泥炭沼泽土壤CO2排放通量最大值和最小值均小于排水后泥炭沼泽。土壤CH4排放的最小值均出现在初春6月份,而最大值出现在夏季7月份。其中,天然泥炭沼泽土壤CH4排放通量的最小值为14.92±6.59mg m-2 h-1,最大值为531.64±62.66 mg m-2 h-1。排水后泥炭沼泽土壤CH4排放通量的最小值为0.66±0.29 mg m-2 h-1,最大值为35.30±1.31 mg m-2 h-1。(3)在生长季节,天然泥炭沼泽和排水后泥炭沼泽土壤CO2和CH4的平均排放通量以及累积排放通量存在明显的差异。在生长季节土壤CO2的平均排放通量表现为排水后泥炭沼泽>天然泥炭沼泽。土壤CH4生长季平均排放通量为天然泥炭沼泽>排水后泥炭沼泽。土壤CO2-C生长季累积排放量表现为排水后泥炭沼泽>天然泥炭沼泽,而土壤CH4-C生长季累积排放量表现为天然泥炭沼泽>排水后泥炭沼泽。对比白江河泥炭沼泽两年中土壤CO2-C和CH4-C生长季内累计排放量,土壤CO2-C累积排放量((1.79±0.08)×106 mg m-2)高于CH4-C排放量((0.35±0.03)×106 mg m-2),其单位面积生长季土壤碳累积排放量约为(2.14±0.11)×106 mg。(4)天然泥炭沼泽土壤CO2排放季节变化的主要受到影响TP和三种水解酶(βG、NAG和AP酶)的影响;而排水后泥炭沼泽土壤CO2排放通量季节变化的主要受到TP、SWC以及βG和AP酶的影响。天然泥炭沼泽土壤CH4排放季节变化的主要受到TN、TP以及βG、NAG和PER酶的影响;排水后泥炭沼泽土壤CH4排放季节变化主要受到TP、SWC以及βG和NAG酶的影响。排水对长白山白江河泥炭沼泽土壤的碳排放(土壤CO2和CH4)产生了显著影响。因此,本研究通过研究天然泥炭沼泽和排水后泥炭沼泽这两种生境的差异,将排水状态和原始状态对比,可以为退化泥炭沼泽的生态恢复提供数据支撑。
其他文献
Mg-RE系合金具有高强、高韧、耐热、抗蠕变和耐腐蚀等优异的综合性能。热挤压变形和热处理是提高镁合金性能的重要手段。然而合金中第二相含量、分布和形貌对热挤压镁合金的
贝壳珍珠层凭借“砖-泥”纳米叠层结构的桥联承载,及对裂纹偏转、桥接和钝化,实现强韧性的完美匹配。本研究采用“化学吸附分散-叠合轧制-累积叠轧”的方法,制备叠层尺度和界
喉癌是头颈部常见的恶性肿瘤,且大多数是鳞状细胞癌。下咽癌在临床上相对少见,占头颈部恶性肿瘤的3.0%-5.0%,同时它也是头颈部肿瘤中相对预后最差的恶性肿瘤[1]。近年来,喉癌和下咽癌的发病率呈逐年上升的趋势[2]。基因表达失调是许多疾病发生的内在条件,因此,识别喉癌和下咽癌的预后基因标志物,既可以为喉癌和下咽癌的治疗提供新的有效靶点,也可以提供可靠的诊断。本文将喉癌和下咽癌患者的预后基因标志物的
20世纪初为内蒙古报刊业萌芽阶段,当时虽有官办、民办报刊,但因经费不足、识字率不高和交通闭塞等因素一直无法得到发展。20世纪20年代刊发的《内蒙国民旬刊》便是在这一时期内短暂出现过的报刊之一,但它却是内蒙古地区第一个少数民族革命党——内蒙古人民革命党所创,印发在张家口,并以蒙古族语言文字,把蒙古族自身发展、利益、思想等进行传播的综合性出版物,所以研究《内蒙国民旬刊》的内容,对于内蒙古革命史、内蒙古
通过文献资料法、访谈法、问卷调查法、数理统计法,以新疆区域内举办的三人篮球赛事(如中国三对三篮球联赛新疆赛区、肯德基三人篮球赛新疆赛区等赛事)为研究对象,调研统计赛
目的:口腔癌是最常见的口腔恶性肿瘤,以鳞状细胞癌为主,在极大程度上影响着人们身体健康和生活质量,过去几十年里其发病率明显升高,在全世界引起广泛关注。目前,传统的化学疗法仍然是临床上的主要抗癌方法之一,但是其非特异性治疗往往会引起严重的毒性问题和危及生命的副作用,因此临床上迫切需要一种具有良好生物相容性和精确药物传递的药物递送系统,以克服传统化学疗法的局限性。随着材料科学和生物科学不断发展,金属有机
随着近几年科技的迅速发展,人们对紫外线的研究取得了重大突破。紫外探测技术被广泛应用生活中的医学、军事、生活等几个方面。首先,在医学方面紫外探测技术能够帮助检测人体细胞的变化,从而预防疾病的发生;其次,在人们日常生活中,紫外探测技术主要是被用于检测由火焰燃烧产生的紫外线,从而实现预防火灾的作用;在国家安全方面,紫外探测技术常常用于检测导弹尾焰。紫外(UV)探测器凭借着制作简单、性能优异、安全实用等优
近十年来科学家们已经开发出许多治疗方法用来修复骨缺损,并且部分方法已经取得良好的临床效果。然而,在实际临床工作中,承重骨缺损的修复仍然是一个巨大的挑战。在这项研究中,我们受建筑钢筋混凝土结构的启发,将经过表面改性的医用镁合金作为内部承重骨架,将生物玻璃-磷酸镁复合骨水泥作为骨诱导基质,再将两者相结合,制备了一种高强度的双重功能骨支架。该支架能将表面改性镁合金的高机械强度、可控制的生物降解性与生物玻
在全球能源危机的背景下,白光LED照明以其节能环保、寿命长等优点成为第四代光源的主要发展方向。目前商用的白光LED器件解决方案是利用InGaN蓝光芯片激发Y3Al5O16:Ce3+(YAG:C
瑕疵出资的行为对公司利益造成了极大的损害,现行法律虽然对瑕疵出资的股东规定了相应的民事责任,但并不能有效地遏制瑕疵出资的出现,股东瑕疵出资的现象仍然频频发生。笔者认为现有制度不能有效遏制瑕疵出资行为是因为这些法律规定对股东的根本权利没有造成重大影响,瑕疵出资行为所需要付出的代价过低。对此,笔者提出增设瑕疵出资股东表决权限制制度的建议。本文主要采用案例分析法、法律解释学方法、文献分析法等研究方法。除