泥炭蘚物種在全球都具有重要意義,因?yàn)樗鼈儞碛邢喈?dāng)大的泥炭形成能力,對(duì)全球氣候周期具有潛在的影響。泥炭蘚是重要的泥炭形成植物屬,其中的碳存儲(chǔ),可能比其他任何屬的都多。
泥炭蘚屬包括250到450個(gè)物種,但不超過(guò)50種可以大規(guī)模形成泥炭,且最豐富的地區(qū)在北緯45°的北方濕地。因此,泥炭蘚是北方濕地的一個(gè)重要組成部分,覆蓋了總土地面積的2%。泥炭蘚類植物在全球碳循環(huán)中發(fā)揮了重要作用。
芬蘭帕爾卡諾、赫爾辛基的天然資源研究所學(xué)者Niko Silvan等人假設(shè):1)草種(喙葉泥炭蘚和波羅的海泥炭蘚)的生成量不會(huì)隨著積雪的減少而增加,而山丘物種(銹色泥炭蘚和中位泥炭蘚)的生物量會(huì)增加;2)全球氣候變暖對(duì)山丘形成泥炭蘚的生長(zhǎng)有利,縮短了冰雪覆蓋期,并沒(méi)有威脅北方濕地的碳封存能力。文章發(fā)表在科研出版社英文期刊《Open Journal of Ecology》(生態(tài)學(xué)期刊)上。
這項(xiàng)2010年到2013年的研究,地點(diǎn)選在芬蘭中部卡烏哈納瓦(Kauhaneva)的原始高位沼澤。常年(1983-2013)的年平均溫度為3.8℃,年均降水量為612mm。研究區(qū)域表層為典型的北方高位沼澤模式:從相對(duì)干燥但經(jīng)常被淹的草坪,到干燥的小山丘。與周圍的草坪相比,山丘高度大約(ca.)為0.4m,土壤包含了風(fēng)化程度不高的泥炭蘚泥炭,深度約1m。山丘成分主要為銹色泥炭蘚(S. fuscum)和中位泥炭蘚(S. magellanicum)。草坪主要為海泥碳蘚(S. balticum)和喙葉泥炭蘚(S. fallax)。
為了了解早春光合作用的重要性,以及生長(zhǎng)季的長(zhǎng)度對(duì)碳平衡的作用,研究人員分析了泥炭蘚類植物的二氧化碳交換情況,其中測(cè)量了瞬時(shí)生態(tài)系統(tǒng)凈交換(NEE)和生態(tài)系統(tǒng)呼吸(RE)情況。
研究結(jié)果表明,季節(jié)性NEE的測(cè)量平均值,即山丘與草坪相比,瞬時(shí)碳凈封存量略高。每年山丘的RE值明顯高于草坪。其中的原因除了碳積累率較高之外,還有生理活躍生長(zhǎng)季較長(zhǎng)的原因。因此,山丘中形成的泥炭蘚類植物,如果是從冰雪覆蓋之下露出來(lái),擁有更長(zhǎng)時(shí)間用于光合作用,與其他沼澤植物相比,有更大的優(yōu)勢(shì)。山丘中形成的泥炭蘚類植物,占據(jù)了主要的高位沼澤,并向北部的沼澤地區(qū)擴(kuò)展,就是進(jìn)一步的證據(jù)。
注:碳封存指的是以捕獲碳并安全存儲(chǔ)的方式,來(lái)取代直接向大氣中排放CO2的技術(shù)。生物呼吸采用了有氧或無(wú)氧的方式傳遞碳,并不是所有生物都能用這兩種方式。
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