性环境是产 甲烷 菌的最适 宜条件 ， 在一定 范围内温度 越高 ， 甲烷 产生量越大 ， 而温度对 于二氧化碳的影响则是通过改变光合
作用来实现 。氧化还原 电位与 甲烷产生量成 负相关关 系 ，．５ １０ｍＶ是 产 甲烷菌产生 甲烷的最高 电位 。总体 上 ，由于湿地生态 系统 的复杂性 和碳 吸收与排放过程的复杂 ，以上 这些 因子相互作用 ，且在一定条件下会相互转化 。最后针对如何充分发挥湿 地生态 系统 的碳 “ 功能 ，控制湿地 向碳“ 转化 的条 件措 施方面进行 了讨论 ，包括 间歇灌溉 、种植 多年生草本植物或木本 汇” 源”
湿地一直被认为是大气Ｃ ２ Ｏ 的重要碳汇 ，这点 已得 到广 泛认 可 Ｌ。湿地 中有 机 质 的不 完全 分解 导 ４ Ｊ 致湿地中碳和营养物质 的积累 ， 湿地植物从大气 中 获取大量的二氧化碳 ，形成了巨大的碳库 。根据资 料 显示 ：湿地 面积 仅 占地球 陆地 面 积 的４ ６ Ｊ ％～ ％ ， 但 湿地 系 统却 贮藏 着全 球 高达２ ％～ ０ ０ ３ ％的碳 物 质 Ｌ， ６ 其碳储量约为７０ ， 】 ７ ｘ ０ ｔ，占到陆地生物圈碳 １ 素 的３％，超过农业生态系统 、温带森林 和热带雨 ５ 林 的碳 储量 之 和 ，为全 球最 大 的碳 库［。 ＿
生态环 境学报 ２ １， ０８９： ３ ９１ ６ ０ ２ （－）１ ５ —３ ６ １
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全 球碳 循 环过 程 中担 当 了重要 的角 色 。
例探讨 了湿地的碳汇功能 ，段晓男等【 ９ ］ 了中国 研究 湿地 生 态 系统 的 固碳 现状 和潜 力 。也 有学 者 【Ｊ ｌ针对 Ｕ 湿地温室效应气体的排放进行 了研究。崔保山等ｎＪ ｌ 进行了三江平原 沼泽湿地 ｃ ４ Ｈ 排放规律及估算 ， Ｙ ｇ 等ＬＪ ａｉ ｌ分析了水稻田释放 甲烷的影响因素。 ２ 碳 在湿 地 中 的循 环是 一个 十 分复 杂 的过程 ，不 同区域 会发 生不 同的反应 ：甲烷 的氧化发 生在 有 氧 区域 ，甲烷产生则会在厌氧区域 。从整体的研究 引 看 ，目前还没有学者对湿地碳汇与碳源的临界条件 进行 过 探讨 ，从 湿地 的生 态功 能角 度 ，大 部分 湿地 是碳汇 ， 但如果湿地的结构受到破坏而成为释放温 室气体 的碳源 ， 就不能正常发挥其生态功能 ， 因此 ， 如果能够充分 了解湿 地碳 汇与碳 源转换 的临界条 件 ，控制湿地温室气体 的排放 ，对维护湿地的碳汇 功能具有重要的价值 。
植物等来增 强湿 地的固碳 能力 。
关键词 ：湿 地生态系统 ；碳源 ；碳汇 ；控制 因子 ；临界交替条件
中图分 类号 ：Ｘ１ １ ７． ４ 文献标志码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ７ ．９ ６（ ０ １ ０ ．９１ ５ ．８ ６ ４５ ０ ２ １ ） ８０ ．３ ９０
湿 地是分布于陆生生态 系统 和水生生态系统 之间具有独特水文 、土壤 、植被与生物特征 的生态 系统 ，是 自然界最 富 生物 多样 性 的生态 景 观和人 类 最 重要 的生存 环境 之一 ，湿地 植 物种 类丰 富 ，是 地 球上生产力最高 的生态系统…，具有非常重要的生 态 功 能 ，在 维护 区域 生态 平衡 等方 面有 其 它系统 所 不能替代 的作用 ，被誉为“ 地球之肾” Ｊ 【，在世界 自 ２ 然保护大纲中，湿地与森林 、海洋一起并列为全球 ３ 大生态系统［ 湿地作为水生与陆生的交替 ， ３ ］ 。 其在
湿地 生态 系统碳汇与碳源过 程的控 制 因子和 临界条件
孟伟庆 ，吴绽 蕾 ，王 中 良 Ｌ
１ ．天津 师范 大学 城市 与环 境科 学 学 院 ，天 津 ３ ０８ ；２ ０３ ７ ．天津 师范 大学 天津 市水 资 源与水 环 境重 点实 验室 ，天 津 ３ ０８ ０３ ７
摘要 ：湿地生态系统 由于其 自身 的结构组分特征 ，已成为地球表层 系统中最为重要的碳汇 。 但是 近年来对 于湿地系统的不合 理开发利用 、降水减 少等原因使其碳“ 功能减弱 ，湿 地的碳蓄积能力下降且有转变为碳“ 的趋势 。文 章从 湿地生态系统 汇” 源”
碳源 的重要 因素 。不 同深 度土层由于其产 甲烷菌 、甲烷氧化菌等微生物活性不 同导致 各个 土层 碳吸收 、排放通量的差异 ，通
常浅层 土壤 中的 Ｃ Ｃ ４ Ｏ Ｈ 的产 生率 高于深层土壤。微生物 的活跃程度直接影 响到湿地碳 的吸收与排放 ， 影响活跃程度的因
素包括湿 地底物 、ｐ Ｈ、温度 与氧化还原条件等 。湿地底 物浓度的增加会在一定程 度上提高 甲烷 的产生率 ，中性或者是弱碱
１ 湿地 生态 系统碳， ｌ Ｅ 源过程控制 因子
拥有完 整生态系统结构并能发挥其生态功能 的“ 健康” 自 的 然湿地具有很强的固碳功能，这样的 湿 地土 壤水 分呈 较饱 和 的状 态 、较 低温 度 、较 高湿 度【 、湿地微生物活动较弱，其在植物生长、促淤 ｌ 引 造陆等过程 中会积累大量的无机碳与有机碳【，湿 ９ 】
的水份 、 物类 型 、土壤厚度 、微 生物（ 、ｐ 、温度 、氧化还原条件） 面总结 了影响湿地碳汇／ 植 底物 Ｈ 等方 源过程 的控 制因子和
临界交替条件 。 地水 位的高低决定湿地 的氧气环境 ， 甲烷产生 量成 正相关 ， 湿 与 但却与二氧化碳产生量有一定 的负相关关 系。
湿地植物通过通气组 织与根系分泌物等影响湿地碳的吸收与排放通量 ， 湿地植株 的高度 、 盖率 等也是影响湿地作为碳汇与 覆