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滨海湿地沉积有机碳储库在人为活动影响下的变化特征研究取得新进展
来源:海洋生态与环境科学功能实验室    2017-11-10 20:34:49

海洋国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室宋金明研究员团队通过对莱州湾滨海湿地沉积有机碳库的系统研究,揭示了人为活动影响下滨海湿地有机碳库的变化机制,成果发表于Wetlands、 Journal of soils and sediments等国际重要学术刊物。

该团队通过对比不同水文环境和不同演替阶段的莱州湾滨海湿地沉积物有机碳库特征评估了人为活动对滨海湿地沉积有机碳库的影响。研究发现,滨海湿地有机碳的含量分布主要受植被覆盖状况和潮水淹没频率的影响,但是植被对沉积物有机碳库的影响只在20cm以浅比较显著,随着深度的增加有机碳含量迅速降低,而深层沉积物有机碳的含量则与含水率相关。莱州湾沿岸的昌邑湿地,由于沉积速率和淹水频率低、有机碳降解速率高等原因,1m深度内的沉积物平均有机碳储量仅为1.795 kg m-2。在人类活动的影响下,昌邑湿地逐渐干涸化,其沉积物有机碳储量还将会进一步减少。


图片1.png

莱州湾滨海湿地采样站位


滨海湿地沉积物有机碳库分为活性有机碳库和难降解有机碳库,其中活性有机碳库因其容易分解、周转速率高的特点,极易受气候变化的影响,进而影响整个滨海湿地生源要素的生物地球化学循环。莱州湾滨海湿地沉积物中活性有机碳的比例较高,其中广饶滨海湿地可溶性有机碳占总有机碳含两的比例高达24.09%-34.86%,而酸可提取态的有机碳含量接近50%。滨海湿地活性有机碳库的大小同样与滨海湿地的植被类型和淹水频率有关,植被覆盖度和淹水频率越高,活性有机碳库的大小以及占总有机碳库的比例也越高。较高的水位而造成的长期厌氧条件,限制了土壤中有机碳的矿化和分解。然而,随着全球气候变化和人类对滨海湿地的开发利用,滨海湿地可能会遭遇更高的气温,较低的水位和有氧条件,这会加速沉积物有机碳、尤其是活性有机碳的加速分解,从而使滨海湿地沉积物从碳汇转变为碳源,进而造成对温室效应和气候变化的正反馈。


图片2.png

昌邑湿地累积有机碳埋藏储量(g m-2 a-1)


该研究系统认识了莱州湾滨海湿地沉积有机碳库的构成以及人为活动影响下滨海湿地有机碳库的变化特征,为滨海湿地的保护和可持续利用提供了重要的科学指导。

(Lei Cao,Jinming Song,Qidong Wang,Xuegang Li,Huamao Yuan,Ning Li,Liqin Duan. 2017. Characterization of Labile Organic Carbon in Different Coastal Wetland Soils of Laizhou Bay, Bohai Sea. Wetlands, 37(1):163–175;Qidong Wang, Jinming Song, Lei Cao, Xuegang Li, Huamao Yuan, Ning Li, 2017. Distribution and storage of soil organic carbon in the coastal wetland under the pressure of human activities. Journal of soil and sendiments. 17(1) :11–22).


图片3.png

活性有机碳库的比例及变异系数(CWC:冷水可提取有机碳;HWC:热水可提取有机碳;

AHC:酸可提取有机碳;GA和GA2取自广饶湿地,CB1和CB2取自昌邑湿地)


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