多年冻土退化对东北典型沼泽湿地植物细根周转的影响及其控制机理

细根周转在陆地生态系统碳和养分循环过程中起重要的作用。全球气候变暖导致北半球大部分多年冻土开始融化。多年冻土退化对沼泽湿地植物细根周转产生何种影响，其主要控制因子有哪些，目前尚不十分清楚，尤其缺少大尺度上的野外对比研究。大小兴安岭为我国主要的多年冻土区，同时也是沼泽湿地重要的分布区，本项目拟选取不同类型冻土区（连续多年冻土和岛状多年冻土）典型沼泽湿地，采用空间代替时间的方法模拟多年冻土退化，通过野外取样和室内分析，研究多年冻土退化背景下沼泽湿地植物细根周转的变化规律，分析多年冻土退化过程中沼泽湿地植物细根周转变化的环境和生物控制机理。本研究结果可以为预测全球范围的气候变化对冻土区湿地碳循环的影响提供科学依据。

细根周转在陆地生态系统碳（C）和养分循环过程中起重要的作用。全球气候变暖导致北半球大部分多年冻土开始融化。多年冻土退化对沼泽湿地植物细根周转产生何种影响，其主要控制因子有哪些，目前尚不十分清楚，尤其缺少大尺度上的野外对比研究。大小兴安岭为我国主要的多年冻土区，同时也是沼泽湿地重要的分布区，本项目拟选取不同类型冻土区（连续多年冻土和岛状多年冻土）典型沼泽湿地，采用空间代替时间的方法模拟多年冻土退化，通过野外取样和室内分析，研究多年冻土退化背景下沼泽湿地植物细根周转的变化规律，分析多年冻土退化过程中控制沼泽湿地植物细根周转的主要因子。主要研究内容包括：（1）连续多年冻土区退化为岛状多年冻土区后，该区湿地植物细根周转率发生怎样的变化；（2）明确外界环境因子和根系内部因子中，哪些因子对湿地植物细根周转起到关键的控制作用。。.本项目按计划执行。通过研究得到：（1）连续多年冻土区退化后，该区湿地植物细根周转率增加，说明全球变暖和多年冻土退化后大量光合产物被消耗用于细根周转，同时大量养分归还到土壤中。（2）连续多年冻土区退化后，该区湿地植物活细根生物量、死细根生物量、细根生产量、根长密度均显著增加，将进一步影响该地区植物的养分吸收。（3）连续多年冻土退化后，土壤矿化增加（可溶性有机碳、铵态氮和硝态氮含量增加），说明随着全球变暖和多年冻土退化土壤可利用氮素含量将进一步减少。（4）小兴安岭不连续多年冻土区沼泽湿地的土壤温度、水位、壤微生物活性（微生物量碳、微生物商、蔗糖酶、硝酸还原酶、脱氢酶和脲酶）均高于大兴安岭北部连续多年冻土区，这些是冻土退化后细根周转加速的重要原因。（5）多年冻土退化导致细根直径和长度呈逐渐增加的趋势，细根直径和长度也是影响细根周转的重要因素之一。