三江源高寒草甸冻融循环期CO2通量变化特征

青藏高原是我国最典型的季节性冻土分布区,近年的气候变化对该区域的土壤冻融及其生态系统碳排放产生了深刻影响.为揭示土壤冻融变化对高寒生态系统呼吸(Re)的影响,于2016和2017年利用涡度相关和微气象系统对三江源高寒草甸生态系统的碳通量和环境要素进行了观测,重点探讨了季节性冻融循环(Seasonal Freeze-Thaw Cycles,SFTC)对Re的影响,并分析了昼夜冻融循环(Diurnal Freeze-Thaw Cycles,DFTC)诱导Re的绝对和相对增量(△RFTC(p),RFTC(p)/Rmin)及对Re的标准化效应值(lnRRp).结果表明,在土壤冻结期Re维持在低水平,而在春季冻融循环期和融化期冻土逐渐融化,Ts5和SWC的上升促进了冻土有机碳转化为CO2,使Re升高.春季冻融循环期的Re相对冻结期明显升高了 65.2％,并且春季冻融循环期的呼吸对温度的敏感性(Q10)达到5.53,明显高于其他时段.2016和2017年春季冻融循环期的△RFTC(p)分别为0.023和0.017 mg CO2 m-2 s-1,RFTC(P)/Rmin分别达到3.90和3.39,lnRRp分别为0.207和0.119,即DFTC对Re的影响较明显.SWC是影响春季冻融循环期内△RFTC(d)、lnRRd和Re 日均值的最主要因素,而土壤温度日较差(△Ts5)和土壤日最低温度(Ts5min)也产生了明显的影响.结果说明,春季冻融循环期的Re,Q10,△RFTC(p)和lnRRp较高可能与三江源高寒草甸较高的△Ts5和SWC有关,由于春季冻融循环期R,对温度升高特别敏感,并明显受到了 DFTC的影响,在气候变暖及DFTC频繁发生的背景下,三江源高寒草甸春季冻融循环期可能会释放更多的CO2.