5.4　白洋淀湖泊湿地CO2的排放及其影响因素研究

白洋淀湖泊湿地丰富的有机质含量和复杂的生态环境特点，使其具有较高的N2O和CH4排放通量。尽管N2O和CH4是引起全球温室效应的因素，但温室效应的主导因子CO2更是全球碳循环研究的热点。

碳是生命骨架元素，环境中的CO2通过光合作用被固定在有机物质中，然后通过食物链的传递，在生态系统中循环，最终又以CO2的形态排放到大气中。一般认为，大气CO2浓度增加会导致生态系统植被的固碳量增加；另外，温度上升会导致土壤呼吸作用增加，从而导致更多的CO2排放到大气中。然而，Giardina等（2000）研究发现，在5～35℃内土壤有机碳周转时间与温度无关，也就是说，在全球大尺度范围内并没有发现土壤呼吸随温度升高而增强。但他们的结论是基于一个简单的假定即土壤中所有的有机碳具有同样的周转特性。因此，Giardina等（2000）的研究结果受到了质疑。Knorr等（2005）重新分析Giardina和Ryan的资料后发现，气候变化引起的温度升高导致土壤中微生物分解速度增加，从而影响CO2的产生。Davidson等（2006）指出气候变化效应较单一的温度升高效应要复杂得多，如土壤水分状况，土壤中营养物质的有效性等都会随之变化，这些因素也会影响土壤呼吸作用。其中土壤结构的改变如湿地开垦为农田后，植物残体及沉积物有机质分解速率提高，碳的释放量会增加。

目前，由于全球气候变暖、水资源减少，许多湖泊、湿地面积萎缩，沉积物/土壤结构发生变化，加速碳的释放，促进气候变暖速度，如此下去必然会形成严重的恶性循环。因此，本章对白洋淀湖泊湿地系统呼吸作用即CO2的排放情况及影响因素进行研究，并对CO2、CH4和N2O三者间的关系和排放量进行分析、估算，以期为全球温室效应评估和研究控制温室气体排放措施提供重要依据。