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冻融作用对我国东北湿地土壤碳排放与土壤微生物的影响

张超凡  盛连喜  宫超  何春光  张晶  
【摘要】:通过室内模拟冻融实验,探讨了冻融强度(-5和-15℃)和循环次数(0、1、5、10和15次)对我国东北连续多年冻土和季节性冻土湿地二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)产生以及土壤微生物生物量碳(MBC)的影响。结果表明,不同冻融条件下,2种冻土中CO2、CH4排放速率及MBC均表现为:在第1次冻融循环后有所降低,随后随着循环次数的增加,呈现先增高后降低并趋于稳定的趋势。总体上,循环次数显著影响2种冻土CO2、CH4排放和MBC。与对照和小幅度冻融循环相比,大幅温度波动显著促进2种冻土土壤碳排放,但冻融强度对MBC影响不大。实验期间,FTC(-15℃)处理中,连续多年冻土CO2累积排放量(679.99 mg·kg-1)高于季节性冻土(454.32 mg·kg-1),而对CH4累积排放量来说,在FTC(-5℃)处理时,连续多年冻土达到334.49μg·kg-1,略高于其他处理;而在FTC(-15℃)处理时,季节性冻土则最高(600.07μg·kg-1),可能意味着冻融过程中2种冻土产甲烷菌的温度敏感性具有一定差异。本研究为科学评估全球气候变化对我国东北主要冻土区的土壤碳周转提供了数据支持。

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