青藏高原泥炭地水位下降促进土壤碳积累的影响机制

• 作者: 曾嘉 陈槐 刘建亮 杨随庄 严飞 曹芹 杨刚
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 泥炭地 水位 植被 酚类物质 可溶性有机碳
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 625-634
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202012103149

摘要

酚类物质作为泥炭地重要的碳分解抑制剂,植被作为泥炭地关键的碳输入来源,它们在土壤碳(可溶性有机碳(DOC)等)周转过程中都发挥着重要作用。然而,目前关于植被群落结构、酚类物质以及DOC含量对水位波动的响应存在较大争议。因此,为明确泥炭地水位下降对植被群落结构、酚类物质以及DOC含量的影响并探明三者间的潜在联系,以若尔盖高原泥炭地作为研究对象,选取红原县日干乔地区3处不同地下水位泥炭地(水位由高到低依次为S1(-1.9cm)、S2(-10cm)、S3(-19cm)样地),调查不同水位条件下植被群落结构特征,并探究酚类物质及土壤碳含量对水位波动的响应。结果表明：(1)从S1到S3样地水位下降促进土壤DOC显著增加(P<0.05),土壤总碳从S1到S2显著增加(P<0.05),而从S2到S3无显著差异；(2)泥炭地水位下降促使禾本科(发草Deschampsia cespitosa)、莎草科(木里薹草Carex muliensis、乌拉草Carex meyeriana)植物大量出现,植被群落高度显著增加(P<0.05)。植被群落地上生物量由153.67g/m2增加至649.22g/m2,地下生物量由1067.52g/m2增加至3424.78g/m2,植物体地上地下部总酚分别增加34.58%和13.17%(P<0.05)。这将有可能促进植物输入更多碳进入土壤系统；(3)随水位下降,土壤总酚、水溶性酚以及多元酚分别增加29.06%、542.87%和110.56%(P<0.05)。一元酚呈先增加后减少,但总体仍表现为增加,二元酚无明显变化；(4)结构方程模型分析发现,一元酚和多元酚能显著促进DOC和总碳积累(P<0.05),二元酚对DOC和总碳的积累影响不显著。以往的研究认为水位下降会加速碳流失,但本研究发现这样的流失似乎被植物以及酚酸的作用所抵消。故此,对泥炭地碳循环的研究应关注土壤－植物整个系统并考虑土壤中酚类物质的影响。