青海湖内陆高寒湿地景观尺度碳库动态测定与模拟

The Qinghai Lake inland alpine wetland is chosen as the object in this study, the Ministry of Education Key Laboratory for Qinghai-Tibet Plateau Resources and Environment as a platform, through regional-scale field investigation, this project will illustrate the distribution pattern of alpine wetland ecosystem carbon storage in the Qinghai Lake by determining of carbon reserves in the alpine wetland plant - litter material - soil continuum carbon stroage, elucidate the carbon process and seasonal/interannual variability characteristics of carbon sink/source by determining vegetation-soil key carbon cycle processes rate and vegetation-atmospheric carbon exchange flux with the aids of the eddy covariance technique. On the basis of the above resluts and data, there will clarify temporal-spatio pattern of alpine wetland carbon storage and carbon flux combined with the "3S" technology and BEPS process model. Those research results are expected to benefit to systematicly understand the characteristics of inland alpine carbon cycle, provide essential parameters and methodology for construction of carbon cycle model in alpine wetland, and offer the theoretic support to the alpine wetland ecosystem carbon management.

本研究以青海湖高寒湿地为研究对象，依托青藏高原资源与环境教育部重点实验室，通过区域尺度的野外调查，测定青海湖高寒湿地植物－凋落物－土壤连续体碳储量，阐明青海湖高寒湿地生态系统碳储量分布格局；基于涡度相关技术，测定植被、土壤关键碳循环过程速率和植被－大气界面碳交换通量，阐明高寒湿地生态系统碳过程和碳源汇的季节和年际变异特征；在上述观测的基础上，结合"3S"技术和BEPS过程模型，明确青海湖高寒湿地碳储量和碳通量的时空格局。本研究结果将有助于全面理解内陆高寒湿地碳循环特征，为区域碳循环模型构建和尺度扩展提供基本参数和方法论，并可为高寒湿地生态系统碳管理提供理论支持。

湿地是全球最重要的自然生态系统之一，在陆地及全球碳循环中起着重要作用。青海湖是我国最大的内陆高寒湿地，近几十年来青海湖出现了一系列生态环境问题，不仅影响了植物根系呼吸和微生物的组成，也将导致青海湖湿地生态系统的碳循环过程发生变化。然而由于目前该区域湿地碳循环的研究还很薄弱，因此关于“青海湖湿地是碳源还是碳汇？”、“全球气候变化背景下碳循环将发生怎样的变化？”等科学问题至今还不清楚。.基于以上研究背景，本项目主要在青海湖湿地开展了以下几个方面的工作：（1）基于涡动相关技术分析了青海湖流域典型高寒湿地生态系统CO2通量特征及影响湿地碳通量的环境因子；（2）对比了湿地不同植被类型条件下土壤有机碳含量的差异性并结合遥感数据估计了整个青海湖流域的土壤有机碳储量；（3）测定了高寒草甸的土壤呼吸进日变化和月变化特征，并确定了影响土壤呼吸过程的环境因子；（4）对湿地6种高寒植物进行光合作用及其生理特征的测定，并分析了外在的环境因子与植物自身内部的生理因子对净光合速率的变化的影响；（5）对比了湿地不同土壤类型细菌、真菌和放线菌数量的差异性，分析了土壤理化参数对不同类型微生物的影响；（6）利用BEPS模型模拟了整个青海湖流域高寒湿地碳储量，并分析了碳储量的时空差异性。.本研究工作包括野外观测、室内试验以及模型模拟，研究内容涉及到了青海湖湿地碳循环的各个环节。这些研究为下一步确定青海湖湿地生态系统碳循环过程提供了大量的理论基础和数据积累，对研究高寒湿地碳循环具有重要意义。