大興安嶺5種典型天然沼澤濕地碳儲量研究

1、天然沼澤濕地植被碳儲量

大興安嶺5種典型天然沼澤濕地的植被碳儲量 (0.48-8.33 kgC /m²)沿濕地過渡帶環境梯度呈遞增規律性。這可能主要由于自沼澤到森林方向的過渡帶存在著水分環境梯度 (隨著地勢緩慢升高，地下水位由距地表8-12cm逐漸降低至41-45cm)，植物適應過渡帶水分環境，依次形成了草叢沼澤、灌叢沼澤、毛赤楊沼澤、白樺沼澤、落葉松沼澤等濕地群落類型，其中草叢沼澤和灌叢沼澤由于缺少喬木層致使兩者的植被碳儲量相對較小，毛赤楊沼澤群落建群種毛赤楊為亞喬木種且壽命相對較短( 30-35a) 致使其植被碳儲量 高于前兩者但低于后兩者，而白樺沼澤和落葉松沼澤群落建群種白樺和落葉松均為 喬木樹種且壽命相對較長 ( 前者70-80a、后者150-200a) 能夠積累相對較多的生物量及碳量，結果導致這些天然沼澤濕地 的植被碳儲 量沿過渡帶呈遞增規律性。

此外，大興安嶺天然沼澤濕地的植被碳儲量與北方森林植被固碳估計值 4.0-6.4 kgC /m² 。相比，草叢沼澤和灌叢沼澤植被碳儲量 僅為其下限值的12.0%和39.8%，毛赤楊沼澤與其下限值接近( 95.0%)，而落葉 松沼澤和白樺沼澤則高于其上限值( 17.2%和30.2%) 。因此，大興安嶺天然森林沼澤植被的碳儲量與北方森林植被的碳儲量 相近或略高，但草叢沼澤和灌叢沼澤植被的碳儲量卻遠低于北方森林。

2、天然沼澤濕地土壤碳儲量

大興安嶺5 種天然沼澤濕地的土壤碳儲量 (19.2-38.3kgC/m² ) 沿濕地過渡帶環境梯度呈遞減規律性。分析其原因，可能其主要還是由于過渡帶存在著水分環境梯度，在過渡帶下部生境地段積水嚴重，形成了較厚的泥炭層( 40-50cm)，隨著地勢逐漸提高，積水逐漸減輕，泥炭層逐漸變薄，至過渡帶上部生境地 段泥炭層則降至最低值( 15-20cm) ，結果導致其土壤碳儲量沿過渡帶呈現遞減趨勢。進一步與我國天然林土壤碳儲量( 10.9 kgC /m² ) 和北方森林土壤碳儲量( 8.5 kgC /m² ) 相比較，大 興安嶺5 種天然沼澤濕地土壤碳儲量為前者的1.8-3.5 倍，后者的2.3-4.5 倍，這說明沼澤濕地土壤的碳 匯功能強于森林土壤。

3、天然沼澤濕地生態系統碳儲量

大興安嶺5 種典型天然沼澤濕地的生態系統碳儲量 ( 27.5-38.8 kgC /m² ) 沿過渡帶環境梯度基本上 呈恒定分布規律性。這可能主要是由于沿沼澤至森林方向過渡帶 水分環境梯度各類型沼澤濕地的植 被碳儲量總體上呈遞增趨勢，而土壤碳儲量總體上呈遞減趨勢，兩者綜合作用導致各類型沼澤生態系統 的碳儲量相近。這一研究結果說明草叢沼澤、灌叢沼澤、森林沼澤 在碳匯方面具有同等重要性，只是三者的固碳方 式有所不同而以 (草叢沼澤與灌叢沼澤以形成泥炭一種固碳方式為主，而森林沼澤則是以形成泥炭與樹木生 物量積累兩種固碳方式同時發揮作用) 。

此外，大興安嶺5 種典型天然沼澤濕地的生態系統碳儲量為 北方森林生態系統碳儲量(12.5-14.9 kgC / m²)的 1.8-3.1 倍，但接近北方泥炭地生態系統碳儲量的下限值 (39-134 kgC /m² ) ( 低于下限值 0.6%-29.5%)，說明大興安嶺天然沼澤濕地生態系統碳儲量高于北方森林 但略低于北方泥炭地。這可能 是由于其分布在北方泥炭地的南部邊緣，溫度相對較高，微生物分解過程相對較快，致使其土壤層泥炭積累速率有所降低。

4 天然沼澤濕地植被凈初級生產力與年固碳量

大興安嶺5 種天然沼澤濕地植被凈初級生產力分布在 0.68—1.08 kg·m^-2 ·a^-1 之間 ( 且毛赤楊沼澤最高，草叢沼澤、灌叢沼澤、白樺沼澤居中 (0.80—0.89 kg·m^-2 ·a^-1)，落葉松沼澤最低) ，這一研究結果與現有中國東 北植被凈初級生產力( 0.6-1.4 kg·m^-2·a^-1) 的研究結論相一致，接近溫帶森林沼澤植被凈初級生產力 (1.0-1.5 kg·m^-2 ·a^-1)的下限，但一般均高于寒溫帶興安落葉松天然林植被的凈初級生產力 (0.76 kg·m^-2 ·a^-1) (僅落葉松沼澤略低( 10.5%) ，其他4種沼澤類型提高幅度為5.3%-42.1%) 。

因此，寒溫 帶大興安嶺天然沼澤濕地的植被凈初級生產力整體上相對較高。同時，大興安嶺天然沼澤濕地植被的年凈固碳量分布在 0.32-0.51 kgC·m^-2 ·a^-1 之間( 且毛赤楊沼澤最高，灌叢沼澤和白樺沼澤居中等 (0.39-0.41 kgC·m^-2 ·a^-1)，草叢沼澤和落葉松沼澤最低 (0.32 kgC·m^-2·a^-1)) ，這與 中國陸地植被固碳能力(0.49 kgC·m^-2·a^-1) 和全球平均植被固碳能力(0.41 kgC·m^-2·a^-1)) 相比，僅毛赤 楊沼澤植被固碳能力高于全國與全球平均值，灌叢沼澤和白樺沼澤達到或接近全球平均值，而草叢沼澤和落葉松沼澤植被固碳能力略低于全球平均值( 22.0%)。因此，大興安嶺這5 種典型天然沼澤濕地的植被固碳能力雖有所區別，但均屬于碳匯功能相對較強的沼澤濕地植被類型。