文档介绍：湿地碳汇功能探讨:以泥炭地和芦苇湿地为例
于洪贤,黄璞祎
东北林业大学野生动物资源学院,黑龙江哈尔滨 150040
摘要:大量研究表明湿地是地球表层系统中的重要碳汇,对于吸收大气中的温室气体,减缓全球气候变暖有重要作用。由于近几十年来全球气候变暖和人类活动的影响,湿地碳汇功能不断减弱。文章以泥炭地和芦苇Phragmites australis湿地为例来分析湿地的碳汇功能发现:农业排水、土地利用方式的改变、大气中CO2体积分数升高、全球气候变化等人为和自然因素影响了泥炭地的碳汇功能,泥炭地的碳蓄积能力下降,逐渐由“碳汇”转变为“碳源”;尽管芦苇湿地是CH4的重要来源,但其对CO2具有较强的碳汇作用,综合来看芦苇湿地的仍是温室气体的净汇;人工芦苇湿地污水净化系统的温室气体排放量高于天然芦苇湿地。分析表明,研究泥炭地和芦苇湿地在全球气候变化下的响应及反馈机制,确定合理的湿地开发模式将是未来湿地碳汇研究的主要方向。
关键词:泥炭地;芦苇湿地;碳汇;二氧化碳;甲烷
中图分类号:X14 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)05-2103-04
全球变暖是当前全球气候变化研究的主要论题。政府间气候变化专门委员会()2007年[1]的报告中指出, 全球气候系统的变暖已经是不争的事实,这一现象很可能是人类活动导致温室气体浓度增加所致, “很可能”意味着结论的可靠性在90%以上。如果不采取行动,人类活动导致的气候变化可能带来一些“突然的和不可逆的”影响。为应对全球变暖,各国采取多种措施致力于温室气体的减排增汇。湿地生态系统是目前已知陆地生态系统中仅次于森林的重要碳汇,具有巨大的能量与物质循环功能,对全球范围的碳循环有着显著影响[2-5]。
泥炭地是世界分布最广的湿地类型,在全球碳循环和气候变化中起着重要作用[6-8]。据统计[9],泥炭地占全球湿地面积的50%~70%,总面积达400万km2,碳储量为世界土壤碳储量的三分之一,相当于全球大气碳库碳储量的75%。芦苇Phragmites australis湿地既是CO2的汇也是CH4的重要来源[10],全球分布广泛,而且因净水效果好被广泛应用于人工污水处理湿地[11-12],是常见的湿地类型。因此,评价泥炭地和芦苇湿地对温室气体的源汇问题,以及对全球变化的响应机制对于合理开发利用湿地、增加碳汇和减缓全球变暖具有重要意义。
1 湿地的碳汇功能
湿地影响着重要温室气体CO2和CH4的全球平衡。一方面,湿地是CO2的汇,即通过湿地植物的光合作用吸收大气中的CO2将其转化为有机质,植物死亡后的残体经腐殖化作用和泥炭化作用形成腐殖质和泥炭,储存在湿地土壤中。另一方面,湿地也是温室气体的源,土壤中的有机质经微生物矿化分解产生的CO2 和在厌氧环境下经微生物作用产生的CH4,都被直接释放到大气中[13-14]。
由于植被类型、地下水位和气候等方面的影响,不同类型湿地的碳循环和温室气体排放存在很大差异[10]。而且,温度和水文周期变化也可以改变植物光合作用的碳吸收与呼吸作用的碳释放之间的平衡,因而湿地生态系统的源/汇地位并非一成不变[15-16]。湿地是温室气体的源还是汇主要取决于CO2的净汇与CH4释放之间的平衡。尽管CH4的温室效应大约是CO2的21倍,通过研究表明[10],多数湿地的CO2固定