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測量北美偏遠(yuǎn)地區(qū)溫帶山地生態(tài)系統(tǒng)中的土壤碳通量
閱讀:121 發(fā)布時間:2022-5-1科爾·布拉赫曼 (Cole Brachmann)、吉耶爾莫 赫爾南德斯·拉米雷斯 (Guillermo Hernandez Ramirez) 和大衛(wèi)·希克 (David Hik) 與埃德蒙頓阿爾伯塔大學(xué)生物科學(xué)系和可再生資源系花時間撰寫了一篇關(guān)于他們所實施的夏季土壤通量研究的短文。感謝這三位人士與我們分享經(jīng)驗。
預(yù)計高山生態(tài)系統(tǒng)將成為對氣候變化敏感的地區(qū)之一。這些區(qū)域的氣候變暖速度約為氣候變暖速度的兩倍,對高山生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。隨著林木線和其他山地適應(yīng)物種推動著向高山生態(tài)區(qū)的遷移,這些區(qū)域的社區(qū)組成也正在發(fā)生變化。同時,這些區(qū)域的冰川正在退縮,暴露出可能被先鋒物種侵占的新地形。對地形景觀和植物群落產(chǎn)生的劇烈變化既可能會影響土壤性狀,也可能會受土壤性狀的影響。土壤受到影響的方式可能有多種,微生物群落變化、化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)等所有這些都會影響土壤碳通量。我們有興趣了解不列顛哥倫比亞省哥倫比亞山脈巴徹勒帕斯 (Bachelor Pass) 近期冰川消融的地形與更發(fā)達(dá)地形之間的土壤性狀差異,包括碳通量。
從歷看,由于偏遠(yuǎn)野外場地與復(fù)雜物流如影隨形,因此難以在這些區(qū)域?qū)ν寥劳窟M行原位測量。然而,Picarro GasScouterTM 移動式氣體濃度分析儀可以快速輕松測量偏遠(yuǎn)場地的通量數(shù)據(jù)并進行后續(xù)分析。我們能夠沿巴徹勒帕斯 (Bachelor Pass) 設(shè)置 37 個通量室,并在 2017 年 7 月下旬的短季期間每天多次測量土壤中的碳通量,這將使我們能夠確定近期冰川消融的粗骨土 (Regosolic soil) 與更發(fā)達(dá)的棕壤土 (Brunisolic soil) 之間以及沿海斷面的二氧化碳通量和甲烷通量差異。該信息不僅可用來提供這些區(qū)域的碳通量基線,還可用于估計當(dāng)氣候變化仍在持續(xù)時,這些區(qū)域的碳固存所發(fā)生的潛在變化。對所收集的數(shù)據(jù)進行的解讀,可能會對該區(qū)域的碳儲量以及山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的未來氣候預(yù)測具有重要意義。
該團隊還提供了以下帶有字幕的圖片。
2 and CH4 fluxes from the soil twice daily over three days in early August. This allows for an in situ measurement of real time fluxes at the soil surface. (Photo: Guillermo Hernandez Ramirez)">
圖 1. 哥倫比亞山脈巴徹勒帕斯 (Bachelor Pass) 配有土壤通量室 Picarro GasScouter 分析儀設(shè)置。運用這款分析儀,在 8 月初的三天內(nèi)每天兩次測量土壤中的 CO2 和 CH4 通量。這允許對土壤表面的實時通量進行原位測量。(圖片:吉耶爾莫 赫爾南德斯·拉米雷斯 (Guillermo Hernandez Ramirez))
圖 2. 不列顛哥倫比亞省哥倫比亞山脈巴徹勒帕斯 (Bachelor Pass) 近期冰川消融地形內(nèi)的 Picarro GasScouter 分析儀設(shè)置。早期土壤的碳通量尚不清楚,但可能會非常多變。這些測量在微生物特征和物理化學(xué)性質(zhì)方面對更發(fā)達(dá)土壤之間進行了有趣比較。(圖片:吉耶爾莫 赫爾南德斯·拉米雷斯 (Guillermo Hernandez Ramirez))
2 and CH4 released from, or taken up by, a given area of soil at a given time. The changing concentration of gases within the chamber are measured with the portable Picarro GasScouter analyzer. (Photo: Guillermo Hernandez Ramirez)">
圖 3. 安裝在近期冰川消融場地中的通量室,用來確定在給定時間內(nèi)從給定土壤區(qū)域釋放或被給定土壤區(qū)域吸收的 CO2 和 CH4 量的變化。使用便攜式 Picarro GasScouter 分析儀,可測量通量室內(nèi)氣體濃度發(fā)生的變化。(圖片:吉耶爾莫 赫爾南德斯·拉米雷斯 (Guillermo Hernandez Ramirez))