不同类型湿地土壤碳储量对长期排水的响应差异
湿地土壤碳库受到排水的严重威胁,但其储量变化存在很大的不确定性,制约了我们对湿地碳动态的准确评估。以往研究多关注高纬度富碳湿地(泥炭地),而对中低纬度广泛分布的贫碳湿地关注不足。此外,许多研究通过固定深度采样比较淹水和排水湿地土壤有机碳(SOC)储量,忽略了排水可能引起的土壤容重变化,可能造成系统性偏差。针对以上问题,本研究开展了跨洲湿地配对调查,在中国与芬兰选取29对自然淹水与人工排水湿地,采用等效灰分质量法对剖面进行灰分质量校准,比较了贫碳与富碳湿地SOC储量对排水的响应差异,并解析了其调控因素。
研究发现,长期排水导致富碳湿地泥炭藓退化,加速有机碳降解,导致SOC储量减少32±10%。相反,在贫碳湿地中,排水增加了植物输入,增强了矿物保护作用,导致SOC储量增加46±27%。研究人员进一步以SOC储量的核心预测因子构建随机森林模型,评估了过去一百年中国与芬兰排水湿地0–50 cm的SOC储量变化,发现仅排水作用(不含排水后的耕种等人为扰动)使中国贫碳湿地SOC累计增加约1.80 Gt,而芬兰(富碳)湿地排水后SOC净损失约0.32 Gt。该研究首次在跨洲际尺度上揭示了富碳和贫碳湿地SOC储量对长期排水的响应差异,并强调了全球变化背景下贫碳湿地被低估的碳汇潜力。
上述成果发表于国际学术期刊Global Change Biology上,研究得到了国家重点研发计划(2023YFF0807203,第一标注)项目等资助。

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