典型湿地生态系统碳循环模拟与预测.PDF

第 28 卷第 9 期 环 　　境 　　科 　　学 Vol. 28 ,No. 9 2007 年 9 月 ENVIRONMENTAL SCIENCE Sep. ,2007 典型湿地生态系统碳循环模拟与预测 1 , 2 2 2 1 3 张文菊 ,童成立 ,吴金水 ,徐明岗 , 宋长春 ( 1 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 ,北京 　100081 ; 2 中国科学院亚热带农业生态研究所 农业生态重点实验 室 ,长沙 　410125 ; 3 中国科学院东北地理与农业生态研究所 , 长春 　130012) 摘要 : 以植物生理生态特性和有机碳周转动力学原理为基础 ,利用室内模拟培养试验结果率定了温度 、积水强度 、冻融交替对 湿地有机碳分解矿化的影响参数 ,建立了典型湿地生态系统碳循环模拟模型. 利用实地观测的数据对模型进行了检验 ,对模 ( ) ( 型的灵敏性进行了分析 , 同时利用该模型进行了情景预测. 结果表明 ,所建模型能较好地模拟中温带 三江平原 和亚热带 洞 ) ( ) 庭湖 湿地生态系统的碳通量和碳累积特征 ,沉积物呼吸的模拟值与实测值呈极显著相关关系 p 001 ;三江平原常年积水 9 - 2 9 - 2 沼泽有机碳密度约为 80 ×10 g ·km ,洞庭湖湿地碳密度约为 20 ×10 g ·km ;三江平原常年积水沼泽和季节性积水沼泽每年 碳的净固定速率分别为 104 g ·m - 2 和 76 g ·m - 2 ;该模型对温度和大气 CO2 浓度变化反应敏感. 在既定的水文条件下 ,大气 CO2 浓度升高和增温可能会使湿地生态系统的碳交换变得更为活跃 ;在 CO2 浓度倍增和增温小于 25 ℃的气候变化情景时 ,系统 ( ) 净初级生产力 NPP 和积累的有机碳密度增加 ,系统仍为大气的 CO 汇 ,但气候变暖的进一步加剧并不利于湿地有机碳的积 2 累 , 由于 CO 施肥效应和温度升高增加的系统NPP 补偿不了因温度升高导致的沉积物呼吸速率加快而损失的碳 ,季节性积水 2 沼泽生态系统积累的有机碳甚至出现明显的下降趋势. 关键词 :湿地生态系统 ;碳循环 ; 模拟模型 ; 预测