崇明東灘濕地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放及機(jī)制研究.pdf

1、本文以崇明東灘為主要研究區(qū)域，對長江口濱岸濕地的三種主要溫室氣體排放做初步探索，研究了溫室氣體CH4、N2O和CO2在崇明濕地排放的時(shí)間變化、空間分布及其影響因子。研究開展于三種時(shí)間尺度，即生長季、晝夜、潮周期，和海陸方向上的四個采樣區(qū)域，即圍墾濕地、高潮灘、中潮灘、低潮灘。在生長季尺度下，崇明濕地CH4、N2O和CO2表現(xiàn)為排放源，平均通量分別為101.36μgCH4·m-2·h-1、1.74μgN2O·m-2·h-1和547.21m

2、gCO2·m-2·h-1。在晝夜尺度下，CO2和CH4通量的日變化表現(xiàn)為夜排放大于晝排放，而N2O的排放高峰出現(xiàn)在下午時(shí)段。CO2和CH4的日通量都與15cm地溫有密切關(guān)系，反映了二者在一定程度上共同受15cm處發(fā)生的微生物地球化學(xué)反應(yīng)影響。在潮周期尺度下，溫室氣體通量依然有明顯的時(shí)間規(guī)律，但與更大的尺度不同，其更多地受水分條件及其造成的氧化—還原轉(zhuǎn)換制約。CH4和N2O在潮暴露初期表現(xiàn)為排放，后期變?yōu)槲眨珻O2正好相反。低潮灘潮暴露

3、期間排放的N2O可能主要來自于反硝化過程。 CH4在高潮灘的排放量最大，圍墾濕地和中潮灘排放相對較少，低潮灘則是微量吸收；N2O只在圍墾濕地有明顯排放，高、中、低潮灘均是吸收多于排放，且越靠近海端，吸收值越大；CO2在有植物的圍墾濕地、高潮灘和中潮灘出現(xiàn)大量排放，而在低潮灘為微量的吸收。估算結(jié)果顯示，崇明東灘濕地生態(tài)系統(tǒng)CH4、N2O和CO2在生長季排放總量分別為5.1×107g、1.0×105g、1.7×1011g。CH4排

4、放量與各溫度之間存在極顯著的高斯相關(guān)性，CO2排放量與各溫度之間呈顯著及以上線性正相關(guān)關(guān)系，N2O排放量與氣溫呈顯著線性正相關(guān)關(guān)系。半月平均降水量與CH4排放有較好的線性正相關(guān)，降水對N2O和CO2排放影響不明顯。土壤剖面理化性質(zhì)如Eh、含水率、有機(jī)質(zhì)、NH4+、SO42-等影響溫室氣體排放。植物在溫室氣體傳輸中有重要作用，割除海三棱藨草后，CH4和CO2通量都有一定的增加，N2O通量減少。割除蘆葦后，三種溫室氣體通量均有明顯增加。潮汐

5、作用深刻地影響著潮灘沉積物營養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境要素的遷移轉(zhuǎn)化及變動，從而導(dǎo)致溫室氣體產(chǎn)生、消耗及排放的明顯變化。 土地利用方式/覆被變化包括水文條件、田間管理方式等在內(nèi)的人為活動干預(yù)，是影響溫室氣體排放的重要原因之一。從高潮灘轉(zhuǎn)變?yōu)閲鷫竦兀珻H4通量從538.0μg·m-2·h-1減少到44.5μg·m-2·h-1；N2O通量從-1.4μg·m-2·h-1增加到8.4μg·m-2·h-1；CO2通量從661.6mg·m-2·h-1