草海高原濕地湖濱帶甲烷產(chǎn)生與氧化潛力研究

【摘要】：甲烷(CH4)是大氣中含量?jī)H次于二氧化碳(CO2)的第二大溫室氣體。在100年時(shí)間尺度,單個(gè)分子CH4的溫室效應(yīng)比CO2高25倍,而且大氣中甲烷的一系列反應(yīng)還會(huì)影響臭氧濃度。大氣中甲烷濃度從工業(yè)革命前的0.7ppmv增加到當(dāng)前的1.8ppmv,其年均增幅為0.5%-0.8%。濕地是重要的碳匯,也是溫室氣體CH4等的排放源,其排放量占CH4自然排放總量的70%,占全球CH4排放總量的24.8%。由于人類活動(dòng)和氣候變化,濕地水文條件發(fā)生明顯的改變,濕地水位下降。濕地水文條件變化對(duì)CH4產(chǎn)生與氧化的影響及其環(huán)境調(diào)控機(jī)制尚無(wú)不明確。本文以云貴高原典型濕地草海為研究對(duì)象,研究濕地自然水位梯度下CH4產(chǎn)生與氧化潛力的變化規(guī)律及其與環(huán)境因子的關(guān)系,研究結(jié)果有助于理解濕地CH4排放的異質(zhì)性及其機(jī)制。本文主要研究結(jié)論:(1)草海高原濕地湖濱帶甲烷產(chǎn)生潛力的變化規(guī)律為農(nóng)田原生沼澤草甸沼澤草甸;甲烷氧化潛力的變化規(guī)律為原生沼澤農(nóng)田草甸沼澤草甸。(2)草海高原濕地湖濱帶甲烷產(chǎn)生與氧化潛力垂直空間變化不同。整體上甲烷產(chǎn)生潛力隨土層深度增加而降低,而甲烷氧化潛力隨深度的變化差異不顯著。濕地甲烷產(chǎn)生潛力最大土層是0-5cm,與其它土層差異顯著(p0.05)。(3)草海高原濕地湖濱帶甲烷產(chǎn)生潛力季節(jié)變化為:秋季春季夏季冬季,甲烷氧化潛力的季節(jié)變化為:夏季春季冬季秋季。(4)草海高原濕地湖濱帶原生沼澤、沼澤草甸土壤甲烷產(chǎn)生潛力與甲烷氧化潛力呈極顯著正相關(guān),草甸甲烷產(chǎn)生潛力與甲烷氧化潛力極顯著負(fù)相關(guān),農(nóng)田與其相關(guān)性不顯著。(5)草海高原濕地湖濱帶甲烷產(chǎn)生和氧化潛力與環(huán)境因子的關(guān)系:土溫與農(nóng)田甲烷產(chǎn)生潛力、原生沼澤甲烷氧化潛力顯著正相關(guān);Eh與原生沼澤甲烷產(chǎn)生潛力、沼澤草甸甲烷氧化潛力顯著負(fù)相關(guān);土壤含水量與沼澤草甸甲烷產(chǎn)生潛力顯著正相關(guān),p H與原生沼澤、沼澤草甸甲烷產(chǎn)生潛力顯著正相關(guān)。(6)草海高原濕地湖濱帶甲烷產(chǎn)生和氧化潛力與電子受體的關(guān)系:同一種離子對(duì)不同階段濕地甲烷產(chǎn)生和氧化活性的影響存在明顯的差異,不同的陰陽(yáng)離子對(duì)不同類型濕地甲烷產(chǎn)生和氧化潛力的影響不同。在陽(yáng)離子中,二價(jià)鐵離子、銨根離子對(duì)沼澤草甸甲烷產(chǎn)生主要起促進(jìn)作用,對(duì)原生沼澤和草甸甲烷氧化主要起抑制作用;硝酸根離子對(duì)原生沼澤甲烷氧化潛力的抑制作用最強(qiáng);二價(jià)錳離子對(duì)原生沼澤土壤甲烷氧化具有促進(jìn)作用。(7)由主成份分析可得,影響草海高原濕地湖濱帶甲烷產(chǎn)生和氧化潛力的主要因子是土壤含水量、DOC、NH4-N。但分析的主要因子解釋的信息量不高,說(shuō)明主要影響因素除環(huán)境因素、電子受體外,還有微生物、植物根系分泌物等。 【關(guān)鍵詞】：草海湖濱濕地 甲烷產(chǎn)生潛力 甲烷氧化潛力 影響因子
【學(xué)位授予單位】：貴州師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X16;X171
【目錄】：

• 中文摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 甲烷產(chǎn)生研究進(jìn)展12-14
• 1.2.1 濕地甲烷產(chǎn)生機(jī)理研究進(jìn)展12-13
• 1.2.2 甲烷產(chǎn)生時(shí)空變化的研究進(jìn)展13
• 1.2.3 甲烷產(chǎn)生影響因子的研究進(jìn)展13-14
• 1.3 甲烷氧化研究進(jìn)展14-16
• 1.3.1 濕地甲烷氧化機(jī)理研究進(jìn)展14-15
• 1.3.2 甲烷氧化時(shí)空變化的研究進(jìn)展15
• 1.3.3 甲烷氧化影響因子的研究進(jìn)展15-16
• 1.4 濕地甲烷排放過(guò)程16-17
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.6 本文研究的目的與意義18
• 1.7 本研究的特色與創(chuàng)新之處18-19
• 第2章 研究區(qū)域概況與研究方法19-25
• 2.1 研究區(qū)域概況19-20
• 2.2 研究技術(shù)路線20-21
• 2.3 研究方法21-25
• 2.3.1 樣品的采集和處理21
• 2.3.2 甲烷產(chǎn)生和氧化的培養(yǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)21
• 2.3.3 甲烷氣樣的分析方法21-22
• 2.3.4 土樣理化的分析方法22-24
• 2.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析處理24-25
• 第3章 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷產(chǎn)生潛力25-39
• 3.1 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷產(chǎn)生潛力的時(shí)間變化特征25-29
• 3.1.1 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷產(chǎn)生潛力隨培養(yǎng)時(shí)間變化特征25-27
• 3.1.2 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷產(chǎn)生速率的變化特征27-29
• 3.2 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷產(chǎn)生潛力空間變化特征29-34
• 3.2.1 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷產(chǎn)生潛力的垂直空間變化特征29-31
• 3.2.2 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷產(chǎn)生潛力的水平空間分布特征31-34
• 3.3 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷產(chǎn)生潛力的季節(jié)變化特征34-36
• 3.4 討論36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第4章 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷氧化潛力39-52
• 4.1 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷氧化潛力的時(shí)間變化特征39-42
• 4.1.1 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷氧化潛力隨培養(yǎng)時(shí)間變化特征39-40
• 4.1.2 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷氧化速率的變化特征40-42
• 4.2 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷氧化潛力的空間變化特征42-47
• 4.2.1 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷氧化潛力的垂直空間變化特征42-43
• 4.2.2 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷氧化潛力的水平空間分布特征43-47
• 4.3 草海高原濕地湖濱帶土壤甲烷氧化潛力的季節(jié)變化特征47-49
• 4.4 討論49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 草海高原濕地湖濱帶甲烷產(chǎn)生與氧化潛力影響因子分析52-63
• 5.1 土壤理化因子特征與甲烷產(chǎn)生氧化速率相關(guān)性分析52-55
• 5.1.1 草海高原濕地湖濱帶土壤理化指標(biāo)相關(guān)性分析52-53
• 5.1.2 土壤理化性質(zhì)與甲烷產(chǎn)生和氧化潛力相關(guān)性分析53-55
• 5.2 電子受體與甲烷產(chǎn)生和氧化潛力的相關(guān)性分析55-56
• 5.3 高原濕地湖濱帶甲烷產(chǎn)生和氧化潛力影響因子成分分析56-57
• 5.4 討論57-62
• 5.4.1 草海高原濕地湖濱帶理化性質(zhì)對(duì)甲烷產(chǎn)生和氧化潛力影響4757-58
• 5.4.2 草海高原濕地湖濱帶土壤電子受體對(duì)甲烷產(chǎn)生和氧化過(guò)程的影響58-59
• 5.4.3 草海高原濕地湖濱帶水文周期變化對(duì)甲烷產(chǎn)生和氧化潛力的影響59-60
• 5.4.4 退化濕地土壤有機(jī)碳與濕地甲烷產(chǎn)生和氧化的關(guān)系60-61
• 5.4.5 草海濕甲烷產(chǎn)生和氧化潛力對(duì)甲烷通量排放的影響61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第6章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-75
• 附錄75-80
• 本研究課題受資助項(xiàng)目80
• 研究生期間取得的成果80-81
• 致謝81-83

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