小兴安岭森林沼泽湿地DOC动态及其对人为干扰的响应

Dissolved organic carbon (DOC) as an important component of soil active carbon pool has direct influence on the source and sink function of wetland carbon pool and net primary productivity of aquatic ecosystem. Xiaoxing'an Mountains is the main forest wetland distribution area in northern China, and the natural wetland has been reclaimed or drained for forestry in recent years. A field observation and indoor simulating experiment were conducted to study the releasing and retention characteristics of DOC in wetland and reveals the influencing factors of DOC transferation and transformation in Xiaoxing' an Mountains. Through the quantitative study on the source and runoff of DOC after wetland drainage, export characteristics and its controlling factors, the effects of drained wetland carbon export on river carbon flux and its environmental impacts in Xiaoxing'an Mountains were illustrated. The study could not only provide reference on evaluating carbon source-sink transition of forest wetland in cold area of northern China, but also provide scientific basis for discussing mechanism effects of soil carbon dissollution of forest wetland on water environment.

溶解性有机碳（DOC）是湿地土壤活性碳库的重要组成部分，其动态变化直接影响到湿地有机碳库的源汇功能和水体的净第一生产力。小兴安岭是我国寒区森林沼泽湿地的主要分布区，湿地排水造林是近年来小兴安岭湿地遭受的主要干扰方式。本项目通过野外观测和室内培养实验，研究小兴安岭森林沼泽湿地土壤DOC释放存留特征，明确影响其迁移转化的因素，定量研究湿地排干后生态系统DOC来源和归趋的变化，阐明DOC释放输出的基本规律及控制因素，揭示小兴安岭森林沼泽湿地系统碳输出对区域水体碳通量的影响及其产生的环境效应。开展此项研究，既可为评价人类活动影响下我国北方寒区森林沼泽湿地碳源汇功能转换提供参考，还可为深入探讨森林沼泽湿地土壤碳溶出对水环境的影响机理提供科学依据。

溶解性有机碳（DOC）是湿地土壤活性碳库的重要组成部分，其动态变化直接影响到湿地有机碳库的源汇功能和水体的净第一生产力。小兴安岭是我国寒区森林沼泽湿地的主要分布区，湿地排水造林是近年来小兴安岭湿地遭受的主要干扰方式。本项目通过野外观测和室内培养实验，研究小兴安岭森林沼泽湿地土壤DOC释放存留特征，明确影响其迁移转化的因素，定量研究湿地排干后生态系统DOC来源和归趋的变化。开展此项研究，既可为评价人类活动影响下我国北方寒区森林沼泽湿地碳源汇功能转换提供参考，还可为深入探讨森林沼泽湿地土壤碳溶出对水环境的影响机理提供科学依据。主要结论如下：.（1）沼泽湿地排水后，土壤理化性质发生改变。土壤有机质分解加快, 有机氮、磷矿化作用增强，养分含量随排水年限的增加逐渐减小。排水后DOC、MBC含量锐减且垂直方向趋势改变，排水前后土壤DOC、MBC含量均有明显的季节变化，且变化趋势具有一致性。.（2）不同土地利用方式会影响土壤有机碳的含量，天然沼泽受人类活动影响，SOC含量下降,土壤活性碳组分含量也随之发生改变，但是总体上，天然沼泽各个活性碳组分含量均比其他三种土地利用方式高。土壤活性有机碳较大程度上依赖土壤有机碳总贮量，另一方面,各类土壤活性有机碳之间关系密切。.（3）排水湿地土壤表层DOC含量表现出随着排水年限增加而递减的规律。人类活动对小兴安岭森林沼泽湿地DOC的化学光谱特性也产生了影响，导致湿地排水后，土壤DOC的芳香化程度和腐殖化程度增加。.（4）短期的冻融交替对土壤SOC总量变化的影响不大。总体上排水造林时间越长，土壤MBC占SOC比重变化越明显。冻融循环对土壤铵态氮和硝态氮含量影响显著（P<0.05）。.（5）在生物降解过程中，排水时间达到一定阈值后，土壤DOC的生物有效性会显著降低，其中的易降解DOC可能会转化成难降解部分。.（6）人类对天然森林沼泽的不同干扰活动，对沼泽土壤脲酶、蔗糖酶、纤维素酶、磷酸酶活性都产生了一定的影响，活性显著的降低。湿地土壤酶活性与土壤养分密切相关,但相关性因酶的种类而表现不同。.（7）汤旺河、友好河、伊春河具有相同的季节变化特征，5月份融冻期达到峰值，之后含量呈现下降趋势，7月份DOC含量达到最低。