三江平原沼泽湿地土壤剖面CO_2 和CH_4 浓度变化(一)

三江平原沼泽湿地土壤中CO₂ 、CH₄ 浓度值较 高(图1), 且以根层中部和下部土壤浓度值最高, 9 月份5～45cm 土壤CO₂平均体积浓度值为1.80 %±0.32 %～3.04 % ±0.30 %, CH₄体积浓度值为 0.191 %±0.022 %～ 0.507 %±0.097 %.从9 月下 旬至10 月中旬土壤中CO₂ 、CH₄ 浓度值有升高的趋 势.湿地土壤中CO₂浓度与植物的生长状况有密切 关系, 植物根的呼吸是决定土壤中CO₂浓度的主要 因素, 但根的发育与土壤不同生长阶段有关, 温度是 决定植物生长的关键因子, 而土壤温度对异养呼吸 速率具有重要的控制作用.植物根对CH₄的产生也 非常重要。

图1 沼泽湿地土壤CO₂浓度和CH₄浓度变化

由图1 可以看出, 根系较为发育的上土层 (0～20cm)与根系相对较少的下土层相比, 土壤 CH₄的浓度值有一定的差异, 其主要原因是上土层 根系生物量高, 在一定程度上使周围土壤氧化,CH₄浓度低, 但下层土壤则相反, 但到了较深层位的白浆土层, CH₄又明显降低.土壤温度是湿地CH₄产生与排放的重要驱动因子, 同时CH₄的产生和排 放还受土壤有机质含量、分解率及土壤的通气性影 响, 维管植物对CH₄排放通量具有重要作用, 其可 占湿地总CH₄排放量的75%～90% , 同时维 管植物向植物根系传输氧以供根呼吸, 其在根层土 壤中的分异会导致CH₄的氧化.