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泥炭藓植物:维持碳平衡,山丘上生长得更好
时间:2016-02-16 16:24:14来源:科研出版社
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提要:泥炭藓常见于山地湿润地区或沼泽中,多成大面积垫状单一的植物群落。是生成泥炭的主要成分来源。泥炭藓植物附有特有的储水细胞,储水能力是其他藓类数倍至数十倍,又在碳循环中发挥重要作用。山丘上、草坪中都有这类植物。
泥炭藓植物:维持碳平衡,山丘上生长得更好

泥炭藓物种在全球都具有重要意义,因为它们拥有相当大的泥炭形成能力,对全球气候周期具有潜在的影响。泥炭藓是重要的泥炭形成植物属,其中的碳存储,可能比其他任何属的都多。

泥炭藓属包括250450个物种,但不超过50种可以大规模形成泥炭,且最丰富的地区在北纬45°的北方湿地。因此,泥炭藓是北方湿地的一个重要组成部分,覆盖了总土地面积的2%。泥炭藓类植物在全球碳循环中发挥了重要作用。

芬兰帕尔卡诺、赫尔辛基的天然资源研究所学者Niko Silvan等人假设:1)草种(喙叶泥炭藓和波罗的海泥炭藓)的生成量不会随着积雪的减少而增加,而山丘物种(锈色泥炭藓和中位泥炭藓)的生物量会增加;2)全球气候变暖对山丘形成泥炭藓的生长有利,缩短了冰雪覆盖期,并没有威胁北方湿地的碳封存能力。文章发表在科研出版社英文期刊《Open Journal of Ecology》(生态学期刊)上。

这项2010年到2013年的研究,地点选在芬兰中部卡乌哈纳瓦(Kauhaneva)的原始高位沼泽。常年(1983-2013)的年平均温度为3.8℃,年均降水量为612mm。研究区域表层为典型的北方高位沼泽模式:从相对干燥但经常被淹的草坪,到干燥的小山丘。与周围的草坪相比,山丘高度大约(ca.)为0.4m,土壤包含了风化程度不高的泥炭藓泥炭,深度约1m。山丘成分主要为锈色泥炭藓(S. fuscum)和中位泥炭藓(S. magellanicum)。草坪主要为海泥碳藓(S. balticum)和喙叶泥炭藓(S. fallax)。

为了了解早春光合作用的重要性,以及生长季的长度对碳平衡的作用,研究人员分析了泥炭藓类植物的二氧化碳交换情况,其中测量了瞬时生态系统净交换(NEE)和生态系统呼吸(RE)情况。

研究结果表明,季节性NEE的测量平均值,即山丘与草坪相比,瞬时碳净封存量略高。每年山丘的RE值明显高于草坪。其中的原因除了碳积累率较高之外,还有生理活跃生长季较长的原因。因此,山丘中形成的泥炭藓类植物,如果是从冰雪覆盖之下露出来,拥有更长时间用于光合作用,与其他沼泽植物相比,有更大的优势。山丘中形成的泥炭藓类植物,占据了主要的高位沼泽,并向北部的沼泽地区扩展,就是进一步的证据。

注:碳封存指的是以捕获碳并安全存储的方式,来取代直接向大气中排放CO2的技术。生物呼吸采用了有氧或无氧的方式传递碳,并不是所有生物都能用这两种方式。

原文链接:http://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=63411

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作者系刘静竹

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