東北地理所在濕地黑碳研究中取得系列進(jìn)展
黑碳是生物質(zhì)或化石燃料不完全燃燒產(chǎn)生的具有多孔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性碳，被認(rèn)為是全球碳循環(huán)的重要組成部分。在大氣傳輸過程中，黑碳?xì)馊苣z不僅可以影響全球氣候變化同時(shí)可作為載體傳輸持久性有機(jī)污染物；伴隨大氣環(huán)境中黑碳的沉降，土壤碳庫中穩(wěn)定性碳的比例和土壤理化性質(zhì)都受到其顯著影響。近百年來，人類活動(dòng)的加劇使人為源黑碳的產(chǎn)生量逐漸增加。但目前國際上評估土壤中黑碳對自然生態(tài)系統(tǒng)影響的相關(guān)研究比較缺乏，特別是針對濕地生態(tài)系統(tǒng)的研究更加缺乏。
東北地理所濕地演化與生態(tài)功能學(xué)科組于2012年開始逐步開展評估黑碳對濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)影響的相關(guān)工作，目前已完成對東北地區(qū)典型濕地分布區(qū)中黑碳儲量以及近百年來黑碳沉積通量的重建工作。研究結(jié)果表明，濕地中黑碳含量約占有機(jī)碳含量的5.4%，并以此推斷全球北方泥炭地中黑碳儲量約為290億噸，相當(dāng)于1100億噸二氧化碳長期穩(wěn)定地儲存在泥炭地土壤碳庫中。濕地生態(tài)系統(tǒng)黑碳沉積過程不僅受到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，同時(shí)也與各區(qū)域人類活動(dòng)方式有著密切的關(guān)系。20世紀(jì)80年代之前，三江平原的農(nóng)業(yè)資源開發(fā)和大興安嶺的林業(yè)資源開發(fā)均造成了黑碳沉積通量在當(dāng)?shù)貪竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)中明顯增加，其中黑碳沉積通量在部分時(shí)期超過了100g C/m2.a。隨著自然資源開發(fā)活動(dòng)逐漸受到環(huán)境友好政策的限制，各區(qū)域人為活動(dòng)對黑碳沉積通量影響的差異性逐漸降低，東北地區(qū)典型濕地的黑碳沉積通量主要受到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)化程度的影響。20世紀(jì)80年代以后，東北東部地區(qū)的濕地黑碳沉積通量逐漸增加并明顯高于西部地區(qū)。通過一系列研究，重建了東北地區(qū)沼澤濕地黑碳累積歷史，闡明了黑碳累積的空間分布差異，探討了黑碳累積的影響因素，增進(jìn)了對東北地區(qū)沼澤濕地固碳潛力的理解。在此基礎(chǔ)上，首次估算了全球濕地穩(wěn)定性碳(黑碳)儲存量，其明顯高于其它陸地生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)一步論證了濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)重要性。上述系統(tǒng)研究在濕地黑碳研究方面位于國際前列。
上述研究得到國家自然科學(xué)基金(41271209;41571191)、國家重大科學(xué)研究計(jì)劃(2012CB956100)和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFA0602300)的資助。研究成果發(fā)表在《Land Degradation & Development》，《Geoderma》，《Journal of Soils and Sediments》等國際期刊上。
相關(guān)論文信息：
Gao et al.(2017)Land Degradation & Development.https://doi.org/10.1002/ldr.2837；
He et al. (2017)Journal of Soils and Sediments,https://doi.org/10.1007/s11368-017-1825-y；
Gao et al. (2016).Geoderma,https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.03.021；
He et al. (2015).Plos one, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0140834；
Gao et al. (2014). Scientific reports, https://doi.org/10.1038/srep05723。
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