2018-04-08 煙臺海岸帶研究所
語音播報
濱海溼地富含土壤有機碳，其土壤有機質分解率和甲烷生成率較低，並且能夠捕獲和掩埋大量有機碳。因此，濱海溼地被認為是全球重要的碳匯，也是全球「藍碳」資源的重要貢獻者。在全球變暖背景下，降雨分配導致的乾旱或者季節性積水會通過改變土壤及大氣溼度環境，調控植被生理代謝過程，最終影響濱海溼地的藍碳功能。另外，由於受淺層地下水位的影響，即使沒有降水，濱海溼地土壤水分也相對較高。當降水發生時，土壤可能會迅速飽和，導致缺氧條件，減少土壤有機碳分解。因此，準確量化溼地碳交換過程對降水事件的響應，對於理解其碳平衡動態和碳匯功能至關重要。
近日，依託中國科學院黃河三角洲濱海溼地生態試驗站，基於連續4年的土壤呼吸自動化監測數據，中科院煙臺海岸帶研究所韓廣軒研究組揭示了降雨脈衝對濱海溼地土壤碳排放的影響機制。研究表明，即使小的降雨事件會通過增加土壤水分而迅速降低土壤呼吸。降雨發生後，土壤呼吸與土壤水分呈顯著負相關；降水后土壤呼吸的變化量與土壤水分的變化量有關。此外，即使在缺氧條件下，大量硫酸鹽和高鹽度的存在抑制了濱海溼地CH4的產生和排放。因此，降水事件可通過增加濱海溼地土壤水分和誘發土壤缺氧條件，限制根系和微生物的氧利用度和生物活性，抑制土壤有機碳分解。當前黃河三角洲降水減少和氣溫上升的暖幹化趨勢，可能會加速土壤有機碳分解，從而降低濱海溼地的藍碳功能。相關研究成果以Precipitation events reduce soil respiration in a coastal wetland based on four-year continuous field measurements為題，在線發表在Agricultural and Forest Meteorology上。
此外，基於渦度相關連續觀測數據，韓廣軒研究組探究了降雨季節性分配對濱海溼地淨生態系統CO2交換（NEE）的影響機制。研究發現，在植被快速生長期，由於降雨少，蒸發量大，乾旱導致的鹽脅迫降低植被的光合強度，對NEE產生抑制作用；在植被生長中期，受降雨以及淺地下水位影響，強降雨導致的淹水脅迫降低植被光合作用和自養呼吸，最終對NEE產生抑制作用。該研究揭示了降雨分配對黃河三角洲濱海溼地碳源匯功能的雙重影響機制，並為預測未來極端降雨事件對溼地碳收支的影響及其反饋機制提供數據支持和理論依據。相關研究成果發表以Dual effect of precipitation redistribution on net ecosystem CO2 exchange of a coastal wetland in the Yellow River Delta為題，發表在Agricultural and Forest Meteorology上。
研究工作得到了國家自然科學基金項目、中科院科技服務網絡計劃（STS）項目和研究所自主部署項目的資助。
論文連結：1 2
圖1.降雨對濱海溼地土壤呼吸的影響
圖2.降雨季節性分配對濱海溼地NEE的影響
濱海溼地富含土壤有機碳，其土壤有機質分解率和甲烷生成率較低，並且能夠捕獲和掩埋大量有機碳。因此，濱海溼地被認為是全球重要的碳匯，也是全球「藍碳」資源的重要貢獻者。在全球變暖背景下，降雨分配導致的乾旱或者季節性積水會通過改變土壤及大氣溼度環境，調控植被生理代謝過程，最終影響濱海溼地的藍碳功能。另外，由於受淺層地下水位的影響，即使沒有降水，濱海溼地土壤水分也相對較高。當降水發生時，土壤可能會迅速飽和，導致缺氧條件，減少土壤有機碳分解。因此，準確量化溼地碳交換過程對降水事件的響應，對於理解其碳平衡動態和碳匯功能至關重要。
近日，依託中國科學院黃河三角洲濱海溼地生態試驗站，基於連續4年的土壤呼吸自動化監測數據，中科院煙臺海岸帶研究所韓廣軒研究組揭示了降雨脈衝對濱海溼地土壤碳排放的影響機制。研究表明，即使小的降雨事件會通過增加土壤水分而迅速降低土壤呼吸。降雨發生後，土壤呼吸與土壤水分呈顯著負相關；降水后土壤呼吸的變化量與土壤水分的變化量有關。此外，即使在缺氧條件下，大量硫酸鹽和高鹽度的存在抑制了濱海溼地CH4的產生和排放。因此，降水事件可通過增加濱海溼地土壤水分和誘發土壤缺氧條件，限制根系和微生物的氧利用度和生物活性，抑制土壤有機碳分解。當前黃河三角洲降水減少和氣溫上升的暖幹化趨勢，可能會加速土壤有機碳分解，從而降低濱海溼地的藍碳功能。相關研究成果以Precipitation events reduce soil respiration in a coastal wetland based on four-year continuous field measurements為題，在線發表在Agricultural and Forest Meteorology上。
此外，基於渦度相關連續觀測數據，韓廣軒研究組探究了降雨季節性分配對濱海溼地淨生態系統CO2交換（NEE）的影響機制。研究發現，在植被快速生長期，由於降雨少，蒸發量大，乾旱導致的鹽脅迫降低植被的光合強度，對NEE產生抑制作用；在植被生長中期，受降雨以及淺地下水位影響，強降雨導致的淹水脅迫降低植被光合作用和自養呼吸，最終對NEE產生抑制作用。該研究揭示了降雨分配對黃河三角洲濱海溼地碳源匯功能的雙重影響機制，並為預測未來極端降雨事件對溼地碳收支的影響及其反饋機制提供數據支持和理論依據。相關研究成果發表以Dual effect of precipitation redistribution on net ecosystem CO2 exchange of a coastal wetland in the Yellow River Delta為題，發表在Agricultural and Forest Meteorology上。
研究工作得到了國家自然科學基金項目、中科院科技服務網絡計劃（STS）項目和研究所自主部署項目的資助。
論文連結：1 2
圖1.降雨對濱海溼地土壤呼吸的影響
圖2.降雨季節性分配對濱海溼地NEE的影響