文章荐读
Yang等人(2024)在Quaternary Science Reviews上发表论文"Impact of paleohydrological conditions on wetland organic carbon accumulation in the monsoon-arid transition zone of North China during the Holocene"。
文章简介
富含碳的湿地是储存有机碳的重要生态系统，其碳储存能力与水位密切相关。因此，探讨古水文条件与富碳沉积层有机碳积累的关系具有重要价值。该研究调查了干海的总有机碳浓度以及正构烷烃的分子和碳同位素组成，干海是一个干涸的湖泊，位于中国北方从季风气候向干旱气候过渡的地区。结果表明，随着东亚夏季风的增强，表观碳积累率(CAR)增加，但在降水量达到峰值时降低。干海地区降水量与CAR之间的上述关系得到了相关分析的支持。这表明该地区湿地碳积累与降水之间存在阈值关系。基于长链正构烷烃分子和碳同位素组成的贝叶斯多源混合模型的输出强调了水生植物在全新世中期影响干海碳积累的重要作用，在高CAR时期，沉水植物占主导地位，在降水高峰期，浮水植物更为普遍。该研究强调了了解富碳湿地碳固存和植被恢复的水文阈值的重要性。
研究目的
为了解碳积累如何受到古水文条件的影响，该研究重点研究了东亚夏季风(EASM)地区现代边缘附近的干海湿地沉积物。该地区的湿地生态系统对水文气候的波动高度敏感。该研究旨在揭示富碳湿地碳循环与区域水文气候之间的联系，并通过分析长链正构烷烃的分子和碳同位素组成来研究水生植物对碳循环与水文气候变化关系的影响。
研究结果
图1 研究地点位置。a. 宁武县位置，黑色实线表示现代亚洲夏季风界限，黄色阴影代表山西省；b. 研究区数字高程图，黑色方框代表研究区的位置。c. 研究区卫星地图。
图2 干海沉积剖面深度-年龄模型。
图3 全新世干海碳和植被指标与公海花粉和降水的对比。a. 总有机碳；b. 碳积累速率(CAR)；c. Paq；d. 碳指数(CPI)；e. 正构烷的δ13C ；f. 公海年平均降水量(MAP)；g. 公海湖孢囊型花粉所占比例。
图4 干海(a)和公海(b)TOC 值比较。
图5 全新世干海植被变化。
图6 年平均降水量(MAP)与CAR、CPI和Paq值之间的关系。
图7 干海和中国一些泥炭地碳累积率(CAR)的比较。a. 中国东北地区；b. 干海；c. 西藏；d. 江西省炎陵县赵公亭湿地。
图8 干海沉积物剖面多指标的相关性分析。
主要结论
该研究考察了水气候与有机碳积累之间的关系，重点研究了水生植物的作用。该研究分析了季风和干旱气候过渡带富碳剖面中正构烷烃的总有机碳浓度、分子组成和碳同位素比值。结果表明，在EASM活动加剧的时期，CAR值较高，但在季风降水达到峰值时降低。这表明该地区湿地碳积累与降水之间存在阈值关系。该研究表明，在高CAR期间，沉水植物占主导地位，而在降水高峰期，漂浮植物更为普遍。这些发现表明，水生植物在富碳湿地的碳积累中起着关键作用，对干旱地区的保护和碳循环具有重要意义。
文章来源：Yang G, Yang X, Wang Y, et al. Impact of paleohydrological conditions on wetland organic carbon accumulation in the monsoon-arid transition zone of North China during the Holocene[J]. Quaternary Science Reviews, 2024, 341: 108891.
文字：孙赫晨
排版：孙赫晨
