不同季节鄱阳湖湿地的甲烷排放通量

博斯腾湖人工和天然芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量

王金龙;李艳红;李发东

【期刊名称】《生态学报》

【年(卷),期】2018(038)002

【摘 要】为研究干旱区淡水湖泊人工、天然芦苇湿地土壤温室气体源汇强度及其影响因素,采用静态箱-气相色谱法,于2015年1月-12月对博斯腾湖人工和天然芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O通量进行全年观测.结果表明,人工芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量变化范同分别为:10.1-588.4mg m-2h-1、2.9-82.4μg m-2 h-1和1.32-29.7μg m-2h-1,天然芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量变化范围分别为10.3-469.6rng m-2h-1、3.1-64.8μg m-2 h-1和1.9-14.3μg m-2 h-1.人工和天然芦苇湿地夏季土壤CO2排放通量均明显高于其他季节,而土壤CH4和N2O排放通量较大值多集中在春末夏初.全年观测期间,人工芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量高于天然芦苇湿地(P＞0.05);温度是影响人工、天然芦苇湿地土壤CO2和N2O排放通量的关键因素,近地面温度和5cm土壤温度与CO2和N2O排放通量呈现极显著的正相关关系(P＜0.01).土壤CH4排放通量是温度和水分二者共同影响的,由近地表温度、5cm土壤温度和土壤含水量共同拟合的方程可以分别解释人工、天然芦苇湿地土壤CH4排放通量的71％、74.5％;土壤有机碳、pH、盐分、NH4+-N、NO3--N也是人工、天然芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量的影响因素;人工和天然芦苇湿地土壤均是CO2、CH4和N2O的“源”.基于100年尺度,由3种温室气体计算全球增温潜势得出,人工芦苇湿地全球增温潜势大于天然芦苇湿地(15150.18kg/hm2＞ 12484.21 kg/hm2).%CO2,CH4,and N2O,have strong warming potentials and are

第２４卷第１期　２ＯＯ８年２月　农业系统科学与综合研究　ＳＹＳＴＥＭ　ＳＣＩＥＮＣＥＳ　ＡＮＤ　Ｃ０咖ＰＲ姗ＮｓⅣＥ　ｓｌＵＤ＿ＩＥｓ　ＩＮ　ＡＧＲＩＣＩＩＩ肌爪Ｅ　Ｖ０１．２４．Ｎｏ．１　Ｆｅｂ．，２ＯＯ８　芦苇湿地甲烷排放机理及排放通量研究进展　王维奇，曾从盛。仝川　（福建师范大学亚热带湿地研究中心生态地理过程福建省高校重点实验室地理科学学院，福建福州　３５０００７）　摘要：芦苇（Ｐｈｒａｇｒｎ／ｔｅｓ　ａｕｓｔｒａ／／ｓ）是河口、河岸和湖泊等湿地广泛分布的大型水生植物（１ｔｑｕａｔｉｃ　ｍａｅｒｏｐｈｙｔｅ），是影响以上　湿地类型甲烷排放的重要生物因子。芦苇湿地甲烷排放是甲烷产生、氧化和传输过程的最终结果，通过综述国内外研究结　果表明：①芦苇湿地中，芦苇是甲烷产生的底物的重要提供者；②芦苇为氧气的传输提供了内部通道，加速了甲烷的氧化；　③植物体传输在芦苇湿地甲烷传输中占有重要地位，芦苇对甲烷的传输有对流传输和分子扩散传输２种传输方式。２种传　输机制的选择与光强有关，光照充足时，以对流传输为主；低光照和夜间以分子扩散传输为主。比较而言，对流传输更为　重要，其对甲烷排放量的贡献率占５４％～８７％；分子扩散传输仅占１３％～４６％；④芦苇湿地甲烷排放日动态与对流传输和　分子扩散传输２种传输机制密切相关；甲烷排放的年季变化也较为显著，温暖、湿润的生长季甲烷排放较多，而低温的非　生长季甲烷排放减少；⑤水位、温度和光照等是影响芦苇湿地甲烷排放量与变化规律的主要环境因子。表１，参４ｏ。　关键词：芦苇；沼泽湿地；对流传输；甲烷排放　中图分类号：￥９４１．７８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１一ＯＯ６８（２ＯＯ８）Ｏ１一ＯＯ２Ｏ一０６　Ｒｅｖｉｅｗｓ　Ｏｎ　ｔｈｅ　Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　Ｍｅｔｈａｎｅ　ＥＨＩ￣Ｏｌｌｌ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈａｎｅ　Ｆｌｕｘ　ｉｎ　Ｒｅｅｄ（Ｐｈｒａｇｍｉｔｅｓ　ａｕｓｔｒａｌｉｓ）Ｍａｒｓｈ　ＷＡＮＧ　Ｗｅｉ—ｑｉ，ＺＥＮＧ　Ｃｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ，ＴＯＮＧ　Ｃｈｕａｎ　（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｒｅ　ｏｆＷｅｔｌａｎｄｓ　ｉｎ　Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　Ｒｅｇｉｏｎ，Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆＨｕｍｉｄ　Ｓｕｂ－ｔｒｏｐｉｃａｌ　Ｅｃｏ－ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ脚　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，脚Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ　３５０００７，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓ［１＇￣．－Ｒｅｅｄ（Ｐｈｒ＇ａ￣ｔｅｓ　ａｕｓｔｒａｌｉｓ）ｉｓ　ａ　ｅＯｌｌｌｌｆｌｏｎ　ａｑｕａｔｉｃ　ｍａｃｒｏｐｈｙｔｅ　ｗｉｄｅｌｙ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｓｔｕａｒｉｅｓ，ｒｉｖｅｒ　ａｎｄ　ｌａｋｅ　ｎｌａ霸ｌｈ，ａｎｄ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｂｌｏｌｏｇｉｅａｌｆａｃｔｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｅｔｈａｎｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｆａｂｏｖｅｗｅｔｌａｎｄｔｙｐｅｓ．Ｔｈｅｍｅｔｈａｎｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎｉｓｔｈｅｆｉｎａｌ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆｍｅｔｈａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ　ｍａｒｓｈ．Ｆｏｒ　ｒｅｅｄ　ｍａｒｓｈ，ｒｅｅｄ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐｒｏｖｉｄｅｒ　ｏｆ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　ｆｏｒ　ｍｅｔｈａｎｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｕｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｅｄ　ｒｏｏｔ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｌ。ｅｙ　ｓ０黜ｏｆｍｅｔｈａｎｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｒｅｅｄ　ｏｆｆｅｒｓ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｐａｓｓ　ｗａｙ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆｏｘｙｇｅｎ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｅｔｈａｎｅ．Ｍｅｔｈａｎｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｐｌａｎｔ　ｉｓ　ｄｏｍｉｎａｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈａｎｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｏｆ　ｒｅｅｄ　ｍａｒｓｈ．Ｍｅｔｈａｎｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｒｅｅｄ　ｃｏｎｓｉｓｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｌｍｉｖｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ａｎｄ　ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ　Ｏｉｌ　ｔｈｅ　ｌｉＯｌｔ　ｌｅｖｅ１．Ｆｏｒ　ｓｕｆｉｃｉｅｎｔ　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ，ｍｅｔｈａｎｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｒｅｌｉｅｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｏｎ　ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ；ｆｏｒ　ｌｏｗ　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ．ＪＯｌｔ．ｄｉｆｕｓｉｖｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｉｓ　ｍａｉｎ　ａｐｐｒｏａｃｈ．Ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ　ｍｍｓｐｏａ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓ　５４％一８７％ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈａｎｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ，ａｎｄ　ｄｉｆｕｓｉｖｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｏｒｄｙ　ｃｏｎｌｒｉｂｕｔｅｓ　１３％一４６％．Ｒｅｅｄ　ｅｘｈｉｂｉｔｓ　ａ　ｔｗｏ　ｐｅａＩ【ｓ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｏｆ　ｄｉｅｌ　ｍｅｔｈａｎｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ，ａｎｄ　ｍａｙ　ｂｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈ　ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ　ａｎｄ　ｄｉｆｌｍｉｖｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｓ．Ａｎｎｕａｌ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｅｄｍｅｔｈａｎｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎｉｓ　ａｌｓｏ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ，ｎｌｏｌ－ｅｍｅｔｈａｎｅ　ｅｍｉｔｓｉｎ　ｗ蝴ａｎｄ　ｍｏｉｓｔ　ｓｕｍｍｅｒ　ｓ《熘ｓ０ｎ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｐｏｓｉｔｅ　ｉｓ　ｉｎ　ｗｉｎｔｅｒ．Ｗａｔｅｒ　ｔａｂｌｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ］ｉＯｌｔ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　Ｂ．ｒｅ　ｔｈｅ　ｎ＇∞ｌ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｃｏｎ－　ｔｒｏｌｌｉｎｇｍｅｔｈａｎｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｐｈｒ￣ｔｅｓ　ａｕｓｔｒａｌｉｓ；ｍａｒｓｈ；ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ；ｍｅｔｈａｎｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　甲烷是一种主要的温室气体，湿地甲烷的排放　对全球气候变化具有重要意义。由于湿地具有充足　的水分、光照和养分，为湿地植被的生长提供了保　障条件。湿地中大型挺水植物的出现，成为甲烷从　产生部位传输到大气的主要途径Ｉ１　Ｊ，植物甲烷传输　占甲烷总传输量的９０％以上【２Ｊ，芦苇是一种典型的　湿地维管植物，分布广，生产力高，具有发达的根　系和通气组织，是湿地土壤一大气问气体交换的重　要媒介。它是兼具对流传输和分子扩散传输２种传　输方式的湿地植物种类之一【３＇４　Ｊ，使得芦苇的存在　与湿地甲烷排放之间的关系也更加复杂，研究芦苇　对湿地甲烷排放的影响具有重要的意义。目前，国　内外针对某一种湿地植物甲烷排放机理及排放通量　的综述性文章和研究报道较少，在此综述了国内外　芦苇湿地甲烷的产生、氧化、传输和排放过程的新　近研究进展，以期为国内开展湿地主要植物种类的　收稿日期：２ＯＯ７—０６—０７．　基金项目：国家自然科学基金资助项目（４０６７１１７４）．　第一作者简介：王维奇（１

青海湖流域两种不同高寒湿地类型CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O排放通量对模拟降水的响应

杨紫唯;陈克龙;张乐乐;蒋莉莉;左弟召

【期刊名称】《生态科学》

【年(卷),期】2022(41)2

【摘 要】以青海湖流域两种不同类型高寒湿地(鸟岛湖滨湿地、瓦颜山河源湿地)为研究对象,探究模拟降水(增雨50%处理、减雨50%处理以及自然处理)对高寒湿地温室气体(CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O)排放通量的影响。于2019年8月,使用静态箱–气相色谱法对两地温室气体进行观测。结果表明:(1)模拟降水对鸟岛湖滨湿地、瓦颜山河源湿地CO_(2)排放通量作用明显,鸟岛减雨、增雨处理下平均排放通量为105.176、128.984 mg·m^(-2)·h^(-1),瓦颜山减雨、增雨处理下平均排放通量为201.761、174.000 mg·m^(-2)·h^(-1)。(2)模拟降水装置对鸟岛湖滨湿地CH_(4)排放通量作用明显,减雨、增雨处理下平均排放通量为1.014、3.840μg·m^(-2)·h^(-1),对瓦颜山河源湿地CH_(4)排放通量影响不明显,减雨、增雨处理下平均排放通量为–5.261、–5.485μg·m^(-2)·h^(-1)。(3)增雨处理对鸟岛湖滨湿地N_(2)O排放通量有抑制作用,减雨、增雨处理下平均排放通量为0.382、–1.216μg·m^(-2)·h^(-1),增雨处理下瓦颜山河源湿地N_(2)O排放通量反而增加,减雨、增雨处理下平均排放通量为–0.893、1.725μg·m^(-2)·h^(-1)。(4)鸟岛湖滨湿地10 cm土壤温度和温室气体排放通量呈不相关,瓦颜山河源湿地10 cm土壤温度与CO_(2)排放通量呈显著相关,与其余气体排放通量无显著相关性。(5)高寒湿地模拟降水对鸟岛湖滨湿地铵态氮(NH_(4)^(+)-N)以及硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量都有较明显的增加。瓦颜山河源湿地的铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量有降低趋势,硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量呈增长趋势。

第４０卷第９期２０２０年５月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４０，Ｎｏ．９Ｍａｙ，２０２０

ｈｔｔｐ：／／

ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ基金项目：国家重点研发计划（２０１６ＹＦＣ０５０１８０４）；国家自然科学基金面上项目（４１５７１０８１）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（２０１９Ｂ０４７１４）

收稿日期：２０１９⁃０４⁃２４； 网络出版日期：２０２０⁃０３⁃１６∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｑｉｕａｎ．ｚｈｕ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１９０４２４０８３８

张贤，朱求安，杨斌，王洁仪，陈槐，彭长辉．基于过程模型的青藏高原湿地甲烷排放格局评估．生态学报，２０２０，４０（９）：３０６０⁃３０７１．ＺｈａｎｇＸ，ＺｈｕＱＡ，ＹａｎｇＢ，ＷａｎｇＪＹ，ＣｈｅｎＨ，ＰｅｎｇＣＨ．ＥｖａｌｕａｔｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｗｅｔｌａｎｄｍｅｔｈａｎｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｉｎＱｉｎｇｈａｉ⁃Ｔｉｂｅｔｐｌａｔｅａｕｂａｓｅｄｏｎｐｒｏｃｅｓｓｍｏｄｅｌ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２０，４０（９）：３０６０⁃３０７１．

基于过程模型的青藏高原湿地甲烷排放格局评估

张　贤１，朱求安１，２，∗，杨　斌１，王洁仪１，陈　槐３，彭长辉１，４

１西北农林科技大学林学院生态预测与全球变化研究中心，杨凌　７１２１００

２河海大学水文水资源学院，南京　２１００９８

３中国科学院成都生物研究所，成都　６１００４１

４魁北克大学蒙特利尔分校环境科学研究所，蒙特利尔加拿大　Ｃ３Ｈ３Ｐ８

摘要：甲烷（ＣＨ４）是大气中最丰富的碳氢化合物，是仅次于二氧化碳（ＣＯ２）的温室气体。湿地是甲烷的重要来源，在全球碳循

环中发挥着重要作用，其排放的甲烷占所有天然甲烷排放源的７０％，占全球甲烷排放总量的２４．８％。青藏高原平均海拔４０００ｍ

以上，占有中国约三分之一的湿地。近几十年来，由于全球气候变暖和降水增加，该地区甲烷排放率和湿地面积都发生着巨大