遼河三角洲不同植被類型濕地呼吸通量和甲烷釋放通量研究

【摘要】：濕地生態(tài)系統(tǒng)被認為是重要的碳匯之一,在全球碳循環(huán)中起重要作用。但是濱海濕地由于CO2和CH4的釋放又有可能成為碳源,所以在全球碳循環(huán)收支平衡的計算過程中,同時需要獲取這一部分的通量。為了研究遼河三角洲不同植被類型濕地的系統(tǒng)呼吸通量和甲烷釋放通量,評價遼河三角洲濱海濕地固碳能力,于2012年和2013年的植物生長季(4-11月)利用靜態(tài)箱法對遼河三角洲三種典型植被類型濕地(翅堿蓬濕地、蘆葦濕地、稻田濕地)進行每月一次的系統(tǒng)呼吸通量和甲烷釋放通量監(jiān)測,同時測定了土壤含水量、土壤容重、土壤5cm處溫度、箱內(nèi)溫度、土壤氧化還原電位、pH、地上部分生物量、氣壓、水樣HC03-濃度等環(huán)境影響因子,結(jié)合已有研究探討影響遼河三角洲不同類型濕地系統(tǒng)呼吸通量的環(huán)境影響要素,通過估算遼河三角洲三種濕地的系統(tǒng)呼吸通量和甲烷釋放量,評價各類型濕地的固碳能力和潛力。 遼河三角洲翅堿蓬濕地系統(tǒng)呼吸通量與CH4釋放通量值域分別為-3.921-934.831mg m-2h-1和-0.105-0.775mg m-2h-1,各通量有明顯的季節(jié)變化,呈現(xiàn)夏季高冬春低的特征,其通量值受各種環(huán)境因子制約,溫度和水位的季節(jié)變化是決定翅堿蓬濕地呼吸通量的主要因素。 遼河三角洲蘆葦濕地系統(tǒng)呼吸通量與CH4釋放通量值域分別為37.229-3338.843mg m-2h-1和0.073-68.624mg m-2h-1,甲烷釋放通量表現(xiàn)出極大的空間異質(zhì)性,夏季釋放量極高,冬春季節(jié)極低,通量受溫度、水位、蘆葦種類等環(huán)境因子的共同影響。 遼河三角洲稻田濕地系統(tǒng)呼吸通量與CH4釋放通量的值域分別為-1.674～1831.801mgm-2h-1和0.009～19.080mgm-2h-1,稻田灌水后相比于灌水前系統(tǒng)呼吸通量有明顯降低,水稻插秧后隨著水稻植株的生長,系統(tǒng)呼吸通量和甲烷釋放通量不斷升高,至水稻成熟后各通量有降低的趨勢,其主要環(huán)境控制因子為溫度的季節(jié)變化和水稻的生長過程。 遼河三角洲濕地的系統(tǒng)的CO2呼吸通量主要來源于蘆葦濕地、稻田濕地,CH4的釋放也主要來源于蘆葦濕地和稻田濕地,翅堿蓬濕地以較小的系統(tǒng)呼吸量和極小的甲烷釋放通量(有時呈現(xiàn)出CH4的吸收趨勢)表現(xiàn)出良好的固碳能力,蘆葦濕地和水稻田為明顯的CH4釋放源,稻田濕地牽扯到耕作管理因素因為蘆葦濕地和稻田濕地有明顯的能量輸出,對其源匯的估計尚需要更多數(shù)據(jù)。 在30mmin靜態(tài)箱實驗中,箱內(nèi)的C02濃度并不能夠顯著影響系統(tǒng)C02的釋放速率,系統(tǒng)呼吸速率保持穩(wěn)定,靜態(tài)箱-氣相色譜法測量系統(tǒng)CO2通量有可能造成通量的低估。 【關鍵詞】：濕地 系統(tǒng)呼吸 甲烷釋放 環(huán)境要素
【學位授予單位】：青島大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X171;X142
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 緒論7-23
• 1.1 全球氣候變化與溫室氣體概述7-8
• 1.2 全球濕地與中國濕地概況8-9
• 1.3 濕地的碳循環(huán)與埋藏機制9-11
• 1.4 對生態(tài)系統(tǒng)呼吸作用的定量及研究方法11-14
• 1.5 濕地溫室氣體釋放與模型構建14-17
• 1.6 濕地溫室氣體釋放的規(guī)律及環(huán)境因子的影響17-21
• 1.6.0 變異性17-18
• 1.6.1 土壤條件對溫室氣體通量的影響18-19
• 1.6.2 水分19-20
• 1.6.3 濕地植被類型20-21
• 1.6.4 其他因素21
• 1.7 研究區(qū)進行過的相關工作21-22
• 1.8 目的、意義和技術路線22-23
• 第二章 材料與方法23-33
• 2.1 研究區(qū)概況23-25
• 2.1.1 地質(zhì)背景23-24
• 2.1.2 遼河三角洲的環(huán)境問題24-25
• 2.2 站點選擇25-27
• 2.3 實驗儀器的選取27-28
• 2.3.1 靜態(tài)箱27
• 2.3.2 溫室氣體分析裝置27
• 2.3.3 其他實驗儀器和設備27-28
• 2.4 通量及環(huán)境因子監(jiān)測方法28
• 2.5 環(huán)境參數(shù)監(jiān)測方法28-29
• 2.6 數(shù)據(jù)分析處理29-33
• 2.6.1 通量計算過程29-30
• 2.6.2 數(shù)據(jù)處理30
• 2.6.3 環(huán)境因素與分析過程簡寫對照30-33
• 第三章 實驗結(jié)果33-43
• 3.1 CO_2通量33-34
• 3.2 CH_4通量34-35
• 3.3 各站位環(huán)境因子35-43
• 第四章 討論43-55
• 4.1 系統(tǒng)呼吸通量的季節(jié)變化43-44
• 4.2 甲烷釋放通量的季節(jié)變化44
• 4.3 靜態(tài)箱-氣相色譜和靜態(tài)箱-實時監(jiān)測方法的差異44-46
• 4.4 系統(tǒng)呼吸通量的環(huán)境影響因子分析46-51
• 4.4.1 翅堿蓬濕地環(huán)境因子相關性分析48-49
• 4.4.2 蘆葦濕地通量與環(huán)境因子相關性49-50
• 4.4.3 稻田濕地通量的環(huán)境因子相關性50-51
• 4.5 各站位環(huán)境因子的逐步回歸分析51-52
• 4.6 利用土壤溫度記錄數(shù)據(jù)與通量值進行估算52-53
• 4.7 遼河三角洲濕地系統(tǒng)通量評估53-55
• 第五章 結(jié)論55-57
• 參考文獻57-63
• 攻讀學位期間的研究成果63-64
• 附錄64-74
• 致謝74-75

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