中文摘要
高寒湿地退化及恢复后湿地碳"源""汇"功能的变化过程及其机理尚不清楚,尤其是对土壤有机碳(SOC)的输入、转化和输出过程的认识明显不足。本项目以青藏高原若尔盖退化湿地、原始湿地和经不同恢复措施后的湿地为研究对象,通过同位素示踪、野外监测、室内分析等方法,研究湿地植被恢复过程及对SOC累积的贡献,区分新增微生物量与原有微生物量对恢复措施的响应;对比研究不同有机碳组分含量及其δ13C值,分析新增有机碳的迁移和累积过程;对比研究不同湿地CO2和CH4排放的差异,量化不同湿地的碳"源"、"汇"大小;结合生物量固碳,恢复成本和效益,从碳汇角度寻找经济有效地恢复方式,为湿地恢复工程提供科学依据。研究结果有助于深入认识高寒湿地退化和湿地恢复的生态效应,准确认识高寒湿地碳过程机理及其源汇功能,理论上可为湿地生态系统碳循环模型的完善和发展提供依据,实践上可为目前和今后进行的湿地恢复工程提供科学依据。
结题摘要
本项目以青藏高原若尔盖退化湿地、健康湿地和恢复湿地为研究对象,通过野外考察、定位监测与室内分析等方法,研究了湿地恢复下植被生物量及物种变化、土壤有机碳/氮含量差异、以及CO2 和CH4 通量变化。结果表明:1)2008-2010年生长季,填埋沟渠和轮牧禁牧恢复湿地的地上生物量都高于退化湿地和健康湿地;健康湿地和填埋沟渠恢复湿地的植物碳含量高于轮牧禁牧恢复湿地,更高于退化湿地。2)健康湿地土壤剖面0-50 cm内有机碳含量为230-270 g/kg,退化湿地土壤剖面有机碳含量相当于健康湿地的6.5%~15%,恢复湿地有机碳含量相当于健康湿地的31%-78%,是退化湿地的4.8-5.3倍。退化湿地土壤有机碳储量相当于健康湿地和恢复湿地的37%左右,说明湿地退化明显降低了湿地的储碳功能,而有效的湿地恢复措施能增强其储碳功能。3)2009-2010年生长季期间,四种湿地的CO2平均通量差异不大,恢复湿地>健康湿地>退化湿地;但健康湿地的CH4排放速率明显高于退化湿地和恢复湿地。通过填埋沟渠,提高地下水位,结合种草和植草皮促进植被恢复,恢复效果是很明显的,但仍需恢复期对放牧进行严格限制。
