膠州灣大沽河口濕地N2O、CH4排放規(guī)律研究.pdf

1、氣候變暖是當今世界最大的全球性環(huán)境問題之一，哥本哈根會議之后，溫室氣體的減排受到國際社會的普遍關注。氧化亞氮(N2O)和甲烷(CH4)是重要的溫室氣體，在全球大氣環(huán)境中的輻射強迫能力僅次于二氧化碳(CO2)，但其溫室效應分別為CO2的300倍和20～30倍。
　　 河口濕地處于海陸相交的區(qū)域，受化學、物理和生物等多種因素的強烈影響，是一個生態(tài)多樣性較高的生態(tài)邊緣區(qū)。咸淡水匯合與直接或間接的潮汐影響是河口濕地最基本的生境特征。河口

2、濕地作為容納凈化陸源污染物、削減其入海通量的天然屏障，在控制河口和近海水體營養(yǎng)狀況以及全球碳、氮循環(huán)過程中扮演著十分重要的角色。近年來研究表明，海洋N2O排放量占全球排放總量的13％，河口和濱岸地區(qū)雖然只占到海洋地區(qū)的20%，卻產生了海洋N2O通量的一半以上。天然濕地甲烷排放占全球CH4排放的21%以上。隨著人類活動的加劇，河口、濱岸環(huán)境碳、氮負荷的上升更是刺激了環(huán)境中微生物生命過程，N2O和CH4排放明顯受到影響。
　　 目前

3、國內外對于濕地生態(tài)系統(tǒng)N2O、CH4的排放研究主要集中在面積較大的河口濕地。對于眾多面積小、分布分散的鹽、淡水潮汐濕地沒有給予更多的關注，特別是國際上目前十分缺乏中國沿海潮汐濕地N2O、CH4通量數據。目前河口、濱岸濕地生態(tài)系統(tǒng)N2O和CH4排放通量缺乏連續(xù)的、系統(tǒng)的、長期的觀測數據，N2O和CH4排放的機理研究不足，因此，對河口濱岸N2O和CH4的排放尚不能做出可信評估。
　　 膠州灣大沽河河口濕地是青島市最大的一片濕地，濕地

4、植被的建群包括蘆葦、結縷草、大米草、白茅等，本研究選擇膠州灣大沽河河口濕地不同濕地類型(蘆葦濕地、雜草濕地)作為研究對象，運用靜態(tài)箱-氣相色譜法，于2009年9月～2010年8月對河口濕地生態(tài)系統(tǒng)N2O、CH4通量動態(tài)變化和相關環(huán)境因子(氣溫、土溫、pH值、電導率等)進行了觀測研究，明確了不同類型河口濕地生態(tài)系統(tǒng)N2O、CH4的通量特征、日變化、月變化和季節(jié)變化規(guī)律及關鍵影響因素，建立了一套膠州灣河口濕地N2O、CH4排放的相對完整數據

5、，同時為完善我國河口濱岸濕地溫室氣體排放清單提供科學依據。本文的主要結果如下：
　　 (1)蘆葦濕地和雜草濕地秋、冬、春、夏季N2O的排放通量日變化趨勢大體一致。早晨通量較低，之后排放量增加，在上午12點左右N2O排放出現一個峰值，隨后有所下降，到21:00點出現第二個峰值，接著逐漸下降。蘆葦濕地和雜草濕地各自在不同季節(jié)甲烷通量日變化趨勢不同，原因可能是各種環(huán)境因素的綜合作用，但蘆葦濕地和雜草濕地在同一季節(jié)甲烷日變化趨勢都很相似

6、。
　　 (2)蘆葦濕地四個季節(jié)N2O、CH4波動較大，雜草濕地通量波動較小。N2O排放量與5cm地溫、10cm地溫無顯著的相關關系，而雜草濕地N2O排放量與10cm地溫和箱溫線性相關(P<0.05)，其相關系數分別為0.241*，0.208*。蘆葦濕地CH4排放量與5cm地溫、10cm地溫相關性不明顯，雜草濕地CH4排放量與5cm地溫、10cm地溫、氣溫和箱溫都呈極顯著線性相關(P<0.01)，其相關系數分別為0.370**、

7、0.315**、0.349**、0.376**。
　　 (3)12個月中除2月、5月、8月之外，其他月份蘆葦濕地N2O排放量都高于雜草濕地。2月實驗地氣溫維持在0℃以下，微生物活性較弱，N2O排放量較小，兩種濕地類型總體都表現為微弱的吸收。進入8月，氣溫稍有下降，蘆葦濕地在觀測期間都處于淹水狀態(tài)，淹水條件創(chuàng)造的嚴格厭氧環(huán)境限制了N2O的形成和排放，所以檢測不到明顯的N2O排放，甚至表現為吸收N2O。12個月中除1月之外，其他月份

8、蘆葦濕地CH4通量都高于雜草濕地。蘆葦濕地和雜草濕地12個月都表現為排放。
　　 (4)兩種不同濕地類型，N2O季節(jié)排放不太一致，蘆葦濕地N2O季節(jié)排放通量為冬季>秋季>春季>夏季，雜草濕地N2O季節(jié)排放通量大小為夏季>秋季>冬季>春季。甲烷排放通量均夏季最高，秋季和冬季其次，而冬季CH4排放通量則相對較小。
　　 (5)蘆葦濕地N2O、CH4排放量明顯高于雜草濕地，主要是兩類濕地不同的水文特征和不同的植被種類造成的。蘆

9、葦濕地春、夏、秋、冬季的N2O排放通量分別為43.84、36.54、56.32、63.38mg·m-2，雜草濕地春、夏、秋、冬季的N2O排放通量分別為7.13、11.07、10.45、3.08mg·m-2；蘆葦濕地春、夏、秋、冬季CH4的排放通量分別為392.91、1020.83、821.70、140.62mg·m-2，雜草濕地春、夏、秋、冬季CH4的排放通量分別為1.56.94、417.24、159.46、19.10mg·m-2。春、