全新世哈尼泥炭地碳积累速率及影响因素-论文.pdf

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1、2Ol3年第41卷第6期地球与环境VoI．41．No．6，2013EARTHANDENVIR0NMENT597全新世哈尼泥炭地碳积累速率及影响因素蔡诚，洪冰，朱泳煊，洪业汤，王羽，彭海军(1．中国科学院地球化学研究所环境地球化学同家重点实验室，贵阳550002；2．中国科学院大学，北京100039)摘要：本工作研究了全新世中国东北地区哈尼泥炭地的碳积累速率与气候变化的响应机制。综合多指标腐殖化度、有机碳含量、干容重和纤维素碳氧同位素重建了哈尼地区全新世气候变化历史，并且基于定年、有机碳含量和干容重得到碳积累速率数据。哈尼泥炭时间加权平均

2、碳积累速率28．3gC／(m·a)。B／A暖期后期温暖湿润气候有利于碳积累，出现碳积累高峰。相对寒冷的新仙女木期碳积累速率有所降低。温暖湿润早中全新世虽有高泥炭分解，但高初级生产力还是占据主导作用，出现高碳积累速率。期间有两次火山碎屑层扰动了泥炭发育，导致碳积累速率下降。高碳积累速率一直持续到4kaBP左右大暖期结束。4．0～1．6kaBP太平洋季风减弱，泥炭表面偏干，加之降温导致低初级生产力，最终导致此阶段碳积累速率显著降低。之后季风不断增强，碳积累速率也随之增加。八次IRD降温，小冰期和新仙女木降温在哈尼都是冷湿气候组合。冷湿气候虽

3、使有机物分解降低，但更大程度的抑制了初级生产力发展，导致低碳积累速率。关键词：哈尼泥炭；全新世；气候变化；碳积累；腐殖化度；初级生产力中图分类号：P593文献标识码：A文章编号：1672—9250(2Ol3)O6．0597．O8在最近几十年里泥炭地已经广泛的作为地质泥炭地水面变化是影响甲烷通量的关键因素。因档案重建古气候历史。最近的研究热点是泥炭地此泥炭地碳积累具有高度气候敏感性l4]。碳循环和泥炭地生态系统碳机制与气候变化的敏西西伯利亚、加拿大东部、西北欧和阿拉斯加感性[1]。凋落物供给和有机质分解共同决定了碳积等北方地区都有广泛发育

4、的泥炭地。北方泥炭地累速率，而这两个过程都有很好气候敏感性。尽管面积约为4×10。km。碳库储量为547(473～621)高纬度寒冷，短夏季地区会抑制生产力发展，但由Gtl6]。虽然前人在碳库储量估算和碳积累历史研于泥炭地水淹厌氧条件抑制有机物分解，致使净初究方面做了大量工作，但全球不同地区碳积累历史级生产力大于有机物分解流失，继而泥炭持续积及影响机制研究还很缺乏。目前北方泥炭是研究累。泥炭地植被组成、凋落物量、营养物质变化、水最多的地区，热带泥炭和南方泥炭次之。但如此巨化学、光照强度和土壤温度都会直接或间接影响泥量的北方泥炭在总结研究

5、中也只有33个点j，这不炭地植被生长和有机物分解，继而影响泥炭地碳积足以深入掌握各个地区碳积累机制规律及参与碳累速率]。水热条件是植物残体净增长量和有机物循环历史。泥炭地是C0汇，同时也是最重要的分解的直接控制因素，而地质地貌、水文因素则通CH源。全面准确重建泥炭地碳积累历史将有助过对水热组合状况的再分配来实现对泥炭的形成于评估各阶段泥炭地与全球碳循环的关系。中国和积累的控制作用[3]。地质地貌和水文因素在稳定泥炭地面积为1O4．41×10hm，总储量约为46．87的泥炭积累期内不会有显著变化。生长季节温度Gt]，有机碳总储量1．5Gt

6、Es]，主要分布在青藏高影响光合作用和呼吸作用，因此影响植物净生长量原东部的若尔盖高原以及东北地区的山地丘陵。和凋落物产量，且也会影响表面泥炭分解。降水和中国泥炭地碳积累速率变化历史和影响因素还不蒸发影响泥炭形成层的土壤湿度和氧化还原条件。清楚。收稿日期：2013-03一Ol；改回日期：2013-07—25基金项目：国家自然科学基金面上项目(40973089)。第一作者简介：蔡诚(1984一)，男，博士研究生，主要从事泥炭湿地碳动力学研究。E—mail：caicheng004@126．corn．*通讯作者：洪冰(1971一)，男，研究员

7、，主要从事环境地球化学研究。E—mail：hongbing@vip．skleg．cn．第6期蔡诚等：全新世哈尼泥炭地碳积累速率及影响因素599差，只是相邻样品有所增减。此方法能更好的测定动(图2E)。样品容重，且能精确计算出碳积累速率。西伯利亚上升泥炭干容重为0．093g／cm3I，2003年，在欧洲经济共同体的资助下，Chain—芬兰泥炭干容重是0．091g／cm。，哈尼泥炭地干容bers联合英、德、法等9个国家开始的一项名为Ab—重为0．136g／em。普遍大于北方泥炭地(图2G)。ruptClimateChangesRecorde

8、dOverTheEurope—报道的北方泥炭地碳含量为52．7Ees]、51．79／6口]、anLandMass的计划中采用泥炭碱提取液在540～51．8E26]。哈尼泥炭碳平均含量为36．1要低于550n