濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的過程

1、濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的過程濕地碳循環(huán)主要包括2個基本過程：植物通過綠色葉片的光合作用固定大 氣CO2并形成總初級生產(chǎn)力，此過程主要受太陽輻射、氣溫、水分和養(yǎng)分供應等 因子的驅(qū)動此過程中植物需要消耗部分光合產(chǎn)物為其自身生命活動提供能量，同時釋放C02植物死亡后其殘體在微生物作用下分解轉(zhuǎn)化，一部分形成轉(zhuǎn)化 成顆粒有機碳(particulateorganiccarbon,POC)和簡單的可溶性有機碳(dissolvedorga nic C,DOC),在水介質(zhì)中經(jīng)過微生物作用或直接氧化為 CO2(HCO-3), 部分形成泥炭,逐年堆積.上層泥炭以及仍未完全分解的植物殘體 繼續(xù)參與以上分解轉(zhuǎn)化.此過程是個

2、復雜的生物地球化學過程，受植物殘體本身 性質(zhì)、氣候條件和周圍諸多環(huán)境因素的影響另外,對于開放或半開放的濕地系統(tǒng),POC和DO(是外界與系統(tǒng)之間碳交換的2個重要形態(tài)，它們在濕地系統(tǒng)的碳收 支中也具有重要意義。一個典型的濕地生態(tài)系統(tǒng)至少應當具有底部土壤、水體介質(zhì)和生活在介質(zhì) 中的有機體，并且具有完整的營養(yǎng)級結(jié)構(gòu)、能量流動和物質(zhì)循環(huán)鏈條。自然界的 物質(zhì)循環(huán)均由實體和過程組成，濕地的碳循環(huán)也不例外。一般來說，它一方面包 含了碳庫，另一方面又包含碳庫之間的碳通量。碳庫之間的碳通量變化是由許多 物理、化學和生物過程引起的。作為實體的濕地碳庫可以區(qū)分出 3種碳庫類型： 活生物區(qū)碳庫、碎屑碳庫(多由動植物殘體

3、組成)和被溶解氣體碳庫(即水溶無 機碳庫)。同理，濕地碳循環(huán)的過程也可分為生物過程、物理/化學過程和分解 過程(后者大部分為生物分解，也有小部分的物理和化學分解)。碎屑碳庫是目 前濕地中最大的有機碳庫，遠遠超過濕地中細菌、浮游生物、動植物區(qū)系有機碳 量。泥炭地及其他類型淺水型濕地的碳循環(huán)泥炭地、草本沼澤和三角洲沖積濕地是幾種較為常見的淺水型濕地。其中，泥炭地是全世界分布最廣的濕地類型，在世界各地均有分布，尤其是在北半球 北部的中高緯度地區(qū)。泥炭地占全球濕地面積的50 %70 % ,總面積達400萬km2,碳儲量為世界土壤碳儲量的三分之一，相當于全球大氣碳庫碳儲量的75 % (Joosten H andClarke D. ,2002)。1996 年和 1999 年的 Ramsar 會議已把泥炭地列為國際重要濕地類型加以保護。據(jù)Joosten等(2002)估計泥炭地碳的蓄積速率為2030 gC m- 2yr- 1,加拿大泥炭地包含有200450 Pg(1Pg =1Gt = 1015g)碳,擁有世界上最豐富的泥炭地資源。目前許多研究表明,占世界大部分泥炭地的北部地區(qū)在未來可能變得更溫暖，同時也表明中部大陸地區(qū)變得更干旱，沿海地區(qū)變得更濕潤，但存在著很大的不確定性。由于 NPP和 分解都與濕度和熱量條件緊密相關(guān)，如果氣候變化真如預料的那樣，泥