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水文学决定了北方硬木森林的碳排放

随着春季融雪和秋季降雨,北方阔叶林淹没了水分,土壤细菌会移动并增加向大气和附近水体的碳排放。

在加拿大北部的阔叶林中,这里显示的是安大略省的卡什湖,水文连通性促进了生态系统的碳输出。新发现揭示了北方森林的碳通量,并对未来的碳循环产生了影响。从森林覆盖的沿海湿地到北方北方森林,森林被认为是全球碳循环中必不可少的齿轮。一般来说,森林通过光合作用从大气中吸收更多的碳而不是释放,从而起到“沉没”的作用,但它们仍会排放大量的二氧化碳。这种释放大部分是通过土壤微生物的呼吸发生的。

然而,并非所有森林所消耗的碳都逃逸到大气中:通过溶解的有机碳将少量但显着的水输出到水生系统中,这些有机碳来自植物垃圾和泥炭等土壤物质。与大气碳出口相比,水产出口量很小,但仍被认为是一个关键的碳通量。

在一项新的研究中,Senar等人。研究了水文连通性如何控制生态系统中的碳输送以及加拿大北部阔叶林中大气与水道之间碳的分配方式。研究人员假设水文连通性 - 水介导的物质和能量在景观位置之间的转移 - 决定了生态系统中碳的命运。栖息地类型之间的水流与土壤湿度,地下水位深度和溪流排放密切相关。

该研究发生在土耳其湖泊流域,这是一个位于Sault Ste以北约60公里的实验流域。玛丽,安大略省,加拿大。研究人员收集了5年的流样本以监测溶解的有机碳,他们使用跨越栖息地类型的通量室监测二氧化碳排放。其他测量包括土壤温度,水分和有机碳。结果表明,高地,生态交错带(过渡区)和湿地栖息地之间的水文连通性确实控制了北方阔叶林中大气和水生碳的命运;然而,该研究意外地发现,水文连通性也决定了生态系统输出的碳量。在水资源有限的栖息地,如高地,土壤水分的增加刺激了微生物活动,随后刺激了呼吸释放的二氧化碳。相反,随着湿地和其他水饱和区域与周围高地的水文相关,土壤水分的增加夯实了土壤中细菌在厌氧土壤中的活力。

该研究还发现,水文相关的栖息地导致碳的水生运输增加。换句话说,随着越来越多的水进入生态系统,更多的碳被向下游冲入溪流和湖泊。调查结果显示出明显的季节性模式,在高水文连通期间水上运输增加,即春季融雪和秋季风暴。

未来的气候预测预示着气温升高和长期断开水文的趋势。作者认为,在这种情况下,北方阔叶林将最初增加高地和生态交错带栖息地的大气碳排放,随着水量的限制最终会减少。水文连通性的减少也将导致下游的水生碳输送减少。

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