影响沼泽湿地的环境因素(一)

影响沼泽湿地的环境因素(一)

2016-11-03 作者: jiping 浏览: 3180 次

摘要: 沼泽湿地聚集了大量的有机碳和氮,成为巨大的碳“汇”,在全球气候变化中占有重要的地位。湿地生态系统主要在2 个方面影响湿地碳循环: 一是土地利用的变化, 亦即生态系统类型的转变, 如湿地开垦成农田;二是净生态系统生产量的可能变化及由此引起的碳循环变化。近年来,湿...

沼泽湿地聚集了大量的有机碳和氮,成为巨大的碳“汇”,在全球气候变化中占有重要的地位。湿地生态系统主要在2 个方面影响湿地碳循环: 一是土地利用的变化, 亦即生态系统类型的转变, 如湿地开垦成农田;二是净生态系统生产量的可能变化及由此引起的碳循环变化。近年来,湿地周边环境农业生产过程中流失的氮素进入湿地中, 打破了湿地生态系统原有的物质循环和能量平衡状态,影响到湿地碳循环过程。湿地生态系统呼吸对气候变化的响应 是环境因子综合作用的反映, 其包括植物群落动态、净初级生产力、水位、土壤温度和营养物质的有效性。湿地生态系统呼吸主要受温度影响, 同时受植物群落和 土壤营养物质间复杂交互作用的制约。

影响沼泽湿地的环境因素

1、温度对呼吸排放CO2通量的影响

温度是影响沼泽湿地生态系统呼吸的一个重要因子, 湿地生态系统呼吸与近地表土壤温度呈正相关关系。温度影响土壤微生物活性和根呼吸酶的活性。在一定的温度范围内土壤微生物活性及植物根呼吸酶活性随温度升高而增强,因此土壤呼吸随温度的升高而增强,故生态系统呼吸随温度的升高也增强。

2、营养元素(N)和植物生长状况对呼吸排放CO2量的影响

植物生长发育不仅需要碳作为自身结构物质的一部分, 而且需要消耗大量的能量来完成和维持生长发育。这些能量来自于植物自养呼吸, 同时自养呼吸过程向大气释放CO2。氮元素在植物生命活动中占有重要的地位, 植物体氮素含量是影响其呼吸强度的另一重要因素。研究表明, 叶片氮含量越高其暗呼吸速率越高。氮输入改变了土壤养分状况, 促进了植物生长。表现为氮输入后植物的株高、叶面积和生物量均增大, 进而影响到生态系统呼吸。大量观测结果表明, 生态系统呼吸速率的季节变化与地上生物量, 尤其是地上绿色部分 活体重量的季节动态呈极显著正相关。氮输入增加了土壤矿质养分, 改善了土壤pH 值和碳氮比值等性状, 提高了微生物的活性, 促进了植物的生长, 增加了土壤呼吸底物的供应, 从而促进了土壤和植物呼吸作用,导致生态系统呼吸排放CO2通量增大。

同时, 氮输入后植物体氮含量升高, 植物体氮含量越高, 呼吸作用越强。植物总呼吸与植物总生物量成正比, 并随着植物生长和成熟阶段而变化 , 尽管此过程非常复杂, 但已有较多的成功研究成果。沼泽湿地氮输入后, 植物生物学特性发生的变化及其 对呼吸排放CO2通量的影响与前人的研究结论基本一致。生态系统呼吸排放CO2通量增大,可能与氮输入对植物呼吸的影响大于对光合作用的影响有关, 也可能与对构成生态系统呼吸的各个分量(如土壤、植物和微生物呼吸)均有显著影响有关。

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