极地研究 ›› 2021, Vol. 33 ›› Issue (4): 482-496.DOI: 10.13679/j.jdyj.20200073
陈清清1,2,包韬3,朱仁斌2,徐华4
Chen Qingqing1,2, Bao Tao3,
Zhu Renbin2, Xu Hua4
摘要: 北极夏季无冰区苔原CO2的释放对全球碳循环起着重要的作用。在第4次北极科学考察(2008年7月26日—8月5日)期间, 采用密闭箱法在北极新奥尔松(Ny-Ålesund)黄河站区附近的鸟类保护区苔原(Tundra in Seabird Sanctuary, TSB)、普通海滩苔原(Tundra in Non-seabird Colony, TNS)和两者间的过渡苔原(Tundra in Transition Zone, TTR)监测CO2净通量(Net CO2 Fluxes, NEE)空间变异规律及其影响因素。结果表明: 鸟类保护区苔原TSB的平均 NEE为(–39.0±6.0)mg·m–2·h–1, 为CO2吸收汇, 且对CO2的吸收随着植被覆盖度和海鸟活动强度的增强而显著增强; 普通海滩苔原TNS和过渡苔原TTR的平均NEE分别为 (12.0± 6.3)mg·m–2·h–1和(40.5±29.3)mg·m–2·h–1, 均为CO2净排放源。普通海滩苔原TNS的CO2排放强度随土壤水分的减少和地势增高而增强; 过渡苔原TTR中高地苔原区的平均NEE为(106.4±23.1)mg·m–2·h–1, 为CO2强排放源; 而泥炭苔原区的平均NEE为(–58.3±9.5)mg·m–2·h–1, 为CO2强吸收汇。苔原土壤的理化性质对苔原NEE有重要影响, 鸟类保护区苔原TSB和普通海滩苔原TNS的NEE与土壤含水率呈显著负相关关系(r= –0.44, P=0.003)。鸟类保护区苔原TSB的NEE与土壤温度弱正相关(r=0.32, P=0.06), 与NH4+-N(P <0.05)和NO3–-N(P <0.05)含量均显著负相关。在全球变暖的驱使下, 不同地形地貌和海鸟活动特征的北极苔原区域CO2排放的复杂性将显著增强, 对全球碳循环产生较大的影响, 本研究也将为此提供科研资料。