若爾蓋高寒泥炭濕地甲烷排放特征研究

【摘要】：甲烷(CH4)是僅次于二氧化碳的重要溫室氣體,其在百年尺度上的增溫潛勢是二氧化碳的28倍,其源和匯機理的認知引起重要關(guān)注。高寒泥炭濕地是重要的大氣甲烷排放源,但由于高寒濕地非生長季的氣候條件極其惡劣,過去的原位觀測研究大多集中在生長季,致使迄今仍對季節(jié)性凍土區(qū)高寒泥炭濕地尤其是非生長季CH4排放缺乏充分認識。本研究以地處青藏高原東北部的若爾蓋地區(qū)典型濕地為例,采用靜態(tài)暗箱-氣相色譜人工觀測方法,開展了跨越冬、春季和初夏季連續(xù)9個月的原位觀測研究,試圖了解該濕地CH4排放特征及非生長季排放的相對重要性。結(jié)果與初步結(jié)論如下:1)整個觀測期間濕地通量平均值介于0.1~1.0 mg C m-2 h-1之間;2)該濕地在非生長季也有較強的CH4排放,且非生長季CH4通量的溫度響應(yīng)系數(shù)Q10(18.1~29.8)遠遠大于在生長季(1.4~2.2),這意味著非生長季的CH4排放對氣候變暖更敏感得多;3)結(jié)合其他生長季的觀測結(jié)果,對觀測數(shù)據(jù)的外推估計,該濕地的CH4年排放量約為30 kg C ha-1 yr-1,其中非生長季的貢獻率高達50%以上;4)觀測期的CH4通量具有明顯季節(jié)變化,可解釋為溫度季節(jié)變化、土壤凍結(jié)與消融過程、水位(或土壤濕度)季節(jié)動態(tài)和植物生長節(jié)律等共同作用的結(jié)果;5)觀測期的CH4通量還在構(gòu)成濕地景觀的三種微地形之間呈現(xiàn)出顯著差異,即凸起處的排放相對最弱,凹陷處居中,二者的過渡帶相對最強(p0.01),它們對整個濕地排放量的貢獻率依次估計為大約22%、35%和43%,這種空間差異性可解釋為水位(或土壤濕度)、植物分布和土壤有機質(zhì)含量等因素的空間差異所致。不過,本研究中原位觀測的持續(xù)時間相對較短,因而上述結(jié)果或結(jié)論能否在年度或更長時間尺度上重現(xiàn),還需要長期連續(xù)觀測研究加以檢驗。 【關(guān)鍵詞】：甲烷排放 高寒泥炭 季節(jié)性凍土濕地 空間變異 溫度敏感性
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X171
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 濕地CH_4地-氣交換的國內(nèi)外研究進展12-19
• 1.2.1 大氣中CH_4的源和匯12
• 1.2.2 濕地CH_4產(chǎn)生、氧化和傳輸機制12-16
• 1.2.3 CH_4排放的主要影響因素16-19
• 1.3 高寒濕地CH_4研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 研究內(nèi)容、擬解決的科學(xué)問題和技術(shù)路線20-22
• 1.4.1 研究內(nèi)容20-21
• 1.4.2 擬解決的科學(xué)問題21
• 1.4.3 技術(shù)路線21-22
• 第二章 研究區(qū)域概況和研究方法22-30
• 2.1 研究區(qū)域概況22-23
• 2.1.1 氣候條件22
• 2.1.2 植被特征22-23
• 2.2 試驗設(shè)計23-25
• 2.3 樣品采集和分析方法25-27
• 2.3.1 氣體采樣箱25
• 2.3.2 氣體樣品采集過程25-26
• 2.3.3 樣品采集頻率和分析26
• 2.3.4 通量計算方法26-27
• 2.4 其他輔助數(shù)據(jù)采集27-28
• 2.4.1 土壤樣品采集及測定27
• 2.4.2 土壤溫、濕度測定27-28
• 2.4.3 箱溫、氣溫、降水和水位的測定28
• 2.5 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析28-30
• 第三章 結(jié)果分析30-36
• 3.1 降水、氣溫和土壤溫濕度30-31
• 3.2 高寒濕地甲烷通量季節(jié)變化特征31-33
• 3.3 高寒濕地凍土變化33
• 3.4 土壤溫度和水位與甲烷通量之間的關(guān)系33-36
• 第四章 討論36-40
• 4.1 非生長季對全年甲烷總量的重要36
• 4.2 甲烷排放季節(jié)動態(tài)的主要影響因素36-38
• 4.3 三種微地形間的甲烷通量差異及其影響因素38-40
• 第五章 結(jié)論與展望40-41
• 參考文獻41-46
• 致謝46-48
• 作者簡介48

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