不同水位管理对恢复泥炭地土壤CO2、CH4排放的影响

Effects of different hydrologic managements on soil CO2 and CH4 emissions of the restored peatlands

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摘要泥炭地水文条件影响泥炭地生物地球化学循环,控制和维持着泥炭地生态系统的结构和功能,是泥炭地生态恢复的重要前提.然而,目前关于恢复泥炭地土壤碳排放对不同水位的响应尚不明确.以长白山区天然(NP)、退耕(DP)及实施不同水文管理的恢复泥炭地(低水位(LR)、高水位(HR)与高低交替水位(H-LR))为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对研究区泥炭地进行生长季(6-10 月)土壤CO2、CH4排放监测.结果表明:温度和水位变化是研究区泥炭地土壤CO2、CH4排放季节变化的主控因子.H-LR受水位控制的影响,生长季土壤CO2排放速率波动剧烈,其它水位管理恢复区土壤CO2排放速率呈单峰型排放模式,且均与近地表温度呈指数相关(P＜0.05).除HR外,土壤CO2排放速率与水位呈显著负相关(P＜0.05).生长季,研究区HR土壤CH4排放速率呈双峰型,H-LR与NP的土壤CH4排放呈单峰型,与近地表温度呈指数相关(P＜0.05),LR水位与CH4排放速率显著正相关(P＜0.05).研究区不同水位管理恢复泥炭地土壤碳排放差异显著,虽然HR的土壤CO2-C累积碳排放量显著低于其它水位恢复区,但其土壤CH4-C累积碳排放量和综合增温潜势显著高于其它水位恢复区(P＜0.05).LR的累积碳排放量显著低于退化泥炭地,且其综合增温潜势最低.因此,建议在泥炭地恢复初期将低水位管理作为短期策略,以更好地恢复泥炭地碳汇功能,减弱其增温潜势.