翻译northern peatland

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1、《土壤圈》19(4):409–421,2009ISSN1002-0160/CN32-1315/Pc2009中国土壤协会爱思唯尔有限科学出版社出版北方泥炭地的甲烷形成机制的评论D.Y.F.LAI*2加拿大魁北克省蒙特利尔市舍布鲁克街西805麦吉尔大学地理学学院(收稿日期：20090416;修稿日期：20090511)摘要：北方泥炭地储集着大量的碳资源并且在全球的碳循环中起着重要的作用。水淹和厌氧环境的存在使得泥炭地成为了一个有效温室气体甲烷的来源。这篇文章概述了泥炭田甲烷形成分解和运输的主要机制以及主要环境和甲

2、烷排放的生物控制。由于水淹和厌氧环境的存在，泥炭地是一种很有潜力的温室气体—甲烷的典型来源。这篇文章概述了泥炭地甲烷的主要形成机制、分解和运移及其释放的主要环境和生物控制。也讨论了测量来自北方泥炭地甲烷流量微气象测量法和木屋法的优点和缺点。甲烷流量的量级随着泥炭地类型（泥沼和低位沼泽）和微地形位置（凸地和凹地）的不同有很大的变化。一些人类活动如林业、收获泥炭以及硫的氧化物的工业排放会引起北方泥炭地的甲烷排放量的减少。需要进行进一步的研究来调查来自北方泥炭地的甲烷流量植物生长形式，确定潜水面临界处，在这个地方来

3、自泥炭地的植物生长增加了甲烷的释放，另外还用以一个暂时分辨率更高的自动木房子方法在植物群水平量化泥炭地甲烷交换。关键词：全球碳循环，温室气体，甲烷氧化，甲烷生成，甲烷营养型。摘自：Lai,D.Y.F.2009.北方泥炭环境的甲烷动力学的评论.《土壤圈》19(4):409–421.序言：泥炭地生态环境的特别之处在于它有超过30cm厚的部分分解的泥炭层。根据营养状况和水源，广义上的泥炭地可以分为泥沼和低位沼泽。雨养沼泽仅接受来自沉淀水的注入，其贫营养的酸性环境对低矮的灌木和泥炭藓块沼泽有利。矿物质营养型的沼泽被营

4、养更丰富、碱性更强的地下水所影响，并且由莎草、草本以及苔藓植物控制。关于泥炭地更为详细的分类可以在Charman(2002)中找到。在北方和北极地区的北方泥炭地占世界总土地面积(3.4×106km2)的不到3%(RydinandJeglum,2006)，但是它们包括了全球土壤碳(455PgC)的将近三分之一，在碳循环中起着重要的作用(Gorham,1991)。低温、缺氧环境、微生物量小以及难溶植物碎屑含量高，这些因素使得北方泥炭地的分解速度通常情况下都很低(MooreandBasiliko,2006)，每年的

5、碳净聚集量只有76TgCyear-1。同时，北方泥炭地也是甲烷的的净来源，它以每年46TgCH4-C的速度向大气中释放甲烷(Gorham,1991)，这与全球总释放量的12.2%是持平的(WuebblesandHayhoe,2002)。这对全球气候变暖有重要的指示，因为释放的甲烷气体在一百年的尺度里所圈闭的热量是二氧化碳的25倍并且占据引起整个气候效应的长久存在的温室气体的22%(Lelieveldetal.,1998).提高对大气中的温室气体聚集变化的预测，为了将这个需要和随后的全球气候联系起来，过去的20

6、多年来大量的研究精力投入到泥炭地生态系统甲烷的生物地球化学循环。泥炭地甲烷的循环包括很多生物地球化学过程，这些过程由各种物理、化学和生物因素所控制(LeMerandRoger,2001)(Fig.1)。除了重点在北方泥炭地以外，这篇文章旨在：i)回顾甲烷生成的主要机制、分解和运移；ii)强调泥炭地甲烷交换的重要环境和生物控制；iii)检查泥炭地甲烷释放的测量方法和空间可变性；iv)讨论人类活动对泥炭地甲烷动力机制的影响。图1.泥炭地甲烷的生成、分解和搬运，由LeMerandRoger（2001）修改和重印。甲

7、烷的生成由于没有功能单一的微生物群可以分解泥炭地的复杂聚合物，有机质在形成一个食物网的特定生物群起中介作用的一系列步骤下发生厌氧发酵(Whalen,2005)(Fig.2)。首先，在可水解的微生物的分泌的酶的作用下类似多糖的有机聚合物被水解成单体化合物(Garciaetal.,2000)。二氧化碳是这个反应的主要酶作用物，就如同在缺氧条件下木质素是高度抑制腐败一样(Conrad,1999)。其次，形成的单体被转换成由发酵菌通过酸化作用产生的易挥发的脂肪酸、有机酸、酒精、H2和CO2(LeMerandRoger

8、,2001)，这个步骤在热动力学上是对被消耗的大多数标准吉布斯自由能有利的(Conrad,1999)。再次，由发酵作用产生的终级产物通过酸化作用被进一步用来合成乙酸。互养共营型细菌分解脂肪酸和酒精并产生乙酸和CO2，同时也减少了氢气中的质子。另一方面同型乙酸细菌可以把糖之类的单体化合物直接分解成乙酸(Conrad,1999)。最后，乙酸、H2+CO2、酒精或者简单的甲基化合物在产甲烷菌的作用下，在厌