垦殖对三江平原沼泽湿地土壤呼吸速率的季节变化(二)

毛果苔草沼泽地势较低，处于洼地的中心，长期积水且积水较深，
而小叶章草甸地势较高，处于洼地的边缘，积水时间短且积水较浅。
2004年毛果苔草沼泽和小叶章草甸的积水时间分别为154d和53d，
最大积水深度分别为40cm和10cm。积水状况决定了土壤厌氧环境的强弱从
而影响了土壤中CO₂的产生，毛果苔草沼泽比小叶章草甸积水时间长，
积水深度大，抑制了土壤微生物的活性，
使其呼吸速率以及土壤有机质分解速率下降，土壤呼吸减弱;另外，积水降低了土壤温度，也导致呼吸速率减小。

沼泽湿地开垦为农田后有2种利用方式:旱田和水田。
沼泽湿地开垦为旱田后土壤呼吸速率的季节变化形式与沼泽湿地相同，
也是呈现为单峰型，在夏季达到排放峰值，
为(407.9±54.6)mg•m^-2•h^-1。
沼泽湿地开垦为水田后，虽然土壤呼吸速率也呈现为单峰型，
但排放峰值却推迟在秋季9月中旬出现，
为(466.9±54.5)mg•m^-2•h^-1，
而且排放峰值维持的时间比较短暂。

出现这个现象的原因可能是由于当地水田的水分管理制度造成的，
在三江平原，从水稻插秧到8月底水稻成熟，一直保持淹水状态，
土壤处于嫌气环境，好氧微生物的活性受到抑制，
土壤有机质的分解速率降低，土壤中产生的CO₂减少，
因而即使在夏季温度较高的条件下，土壤呼吸速率也处于较低的水平。
8月底到9月中旬，土壤呼吸速率出现了一个排放高峰，虽然此时气温有所下降，
但还维持在20℃左右，处于微生物的活性范围内。
水田撤水后，土壤的通气状况得到改善，显著的促进了土壤微生物呼吸作用，
导致土壤中CO₂的排放量增加。有关自然湿地的大量研究表明，
湿地排水能够引起土壤呼吸作用的增强。Oberbaueer等发现，在北极苔原，
当潜水位下降至水平面以下，土壤的通气状况得到改良时，
土壤呼吸量随着潜水位的下降而增加;
在芬兰，有研究者观察到泥炭地排水后土壤呼吸速度的增加，
而对于分解条件恶劣的泥炭湿地和沼泽，呼吸作用对排灌的反应最为显著。

就全球范围而言，由湿地和泥炭沼泽排灌促进土壤呼吸造成的
碳损失占观测到的全部有机碳损失的90%以上。
水田撤水与自然湿地排水引起的土壤呼吸速率的升高，道理是一致的。