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    大气氮沉降促进泥炭沼泽中碳排放

    发布时间: 2014-01-02  点击次数: 1240次

    泥炭沼泽因其极低的分解率和植物残渣产生的泥炭累积,一直以来被认为是一种特殊的碳汇。纵观有利于泥炭积累的因素,植物凋落物本身的化成成分起着关键作用,它的营养成分极低,且含有一种抑制微生物降解的多酚类物质,所以凋落物很难降解,容易沉积。由于沼泽主要通过大气氮沉降来获取营养,人类活动造成的大气氮(N)增长,有可能改变凋落物化学性质,从而对沼泽碳平衡产生重要影响。

     

    为了解开大气氮沉降对泥炭地碳源碳汇的影响这一谜题,意大利Ferrara大学、英国威尔士大学、瑞典乌普萨拉大学、荷兰瓦赫宁根大学等欧洲科学家,从欧洲9个国家采集新形成的泥炭沼泽样品,利用Flowsis流动分析仪分析总氮总磷等(Luca Bragazza,ChrisFreeman,Timothy Jones, et al. Atmaspheric nitrogen deposition promotes carbon loss from peat bogs. PNAS, 2006,103(51):19386-19389)。研究分析发现,这些样品大气氮沉降的自然梯度从≈0.2—2g N·m-2·yr-1,在高N沉降区,凋落物的降解率,二氧化碳(CO2)排放量和有机碳释放都相对高;增加N利用率有利于微生物分解作用。尽管不确定泥炭藓将来是否仍然是泥炭沼泽中主要凋落物,研究表明即使这些都没有改变,N沉降增加对于泥炭沼泽C汇仍然产生严重的风险。大气N沉降对于泥炭藓的生产力有一个明显的临界点:≈1g of N·m-2·yr-1,超过这个临界点,泥炭藓的生产力就明显下降。另外,增加N沉降能够增加易降解维管植物在泥炭沼泽中生存竞争性。然而,泥炭藓毕竟是欧洲泥潭沼泽中zui主要的组成部分,长期N沉积有效促进C以气体和液体的形式排放。维管束植物的繁茂能够在多大程度上抵消泥炭藓生物量减少和泥潭中凋落物分解增加带来的影响,在未来仍然是一个非常重要的研究。对于未来研究泥炭沼泽C存贮能力,以上信息可能是*的先决条件。

     

     

     

    Fig.2大气中N沉积量与样品中磷,β-glucosidase和几丁质酶的关系

     

     

     

    Fig.1. 分别在第四,第十天测量土样中CO2排放量

    Fig.2大气中N沉积量与样品中磷,β-glucosidase和几丁质酶的

      

     

     

     

    Fig.3.  N沉降与样品中酚氧化酶的活性具有协同作用,随着酚氧化酶活性的增加而N沉降增加,且在沉降zui后和开始时,多酚氧化酶释放的平均浓度比有减少的趋势

     

    Fig.4.   N沉降实验后期,DOC的释放量一般比在实验前期多;采集自高N沉降区的样品DOC释放量很明显高与低N沉降区样品。

     

        北京易科泰生态技术公司为大气氮沉降、土壤、湿地包括泥炭地碳源碳汇研究监测,提供包括Flowsis流动分析仪和EasyChem全自动化学分析仪等实验室仪器,还提供MicroMac1000在线监测分析仪器、WIZ原位营养盐监测仪器、SoilBox土壤/湿地碳通量测量监测仪器等、UGT湿地蒸渗仪及N沉降在线观测系统(高时间分辨率自动采样与在线分析)等。