季節(jié)性凍結高寒泥炭濕地非生長季甲烷排放特征初探

【摘要】：高寒泥炭濕地是重要的大氣甲烷(CH_4)排放源。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)高寒泥炭濕地的非生長季CH_4排放缺乏充分認識。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,試圖了解該濕地的非生長季CH_4排放特征及其相對重要性。結果與初步結論如下:(1)整個觀測期間上午09:00(北京時間,下同)至11:00時段在6個空間重復位置的CH_4通量平均值介于0.1~1.0 mg C m~(-2) h~(-1);(2)非生長季也發(fā)生著較強CH_4排放,且溫度響應系數(shù)Q_(10)(18.1~29.8)遠遠大于生長季(1.4~2.2),這意味著非生長季的CH_4排放對氣候變暖更加敏感;(3)結合其他生長季的觀測結果,對觀測數(shù)據(jù)的外推估計,該濕地的CH_4年排放量約為29.4 kg C ha~(-1) a~(-1),其中非生長季的貢獻率高達50%以上;(4)觀測期的CH_4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)律等共同作用的結果;(5)CH_4排放年通量在濕地三種微地形之間呈現(xiàn)出顯著差異,即凸起處相對最弱,凹陷處相對最強(p0.05),這主要是水位(或土壤濕度)、植物分布等因素的空間差異所致;(6)考慮到三種微地形在整個濕地的面積占比時,凸起處、凹陷處和過渡帶對整個濕地CH_4排放年通量的貢獻率依次大約為16%、11%和73%。不過,本研究中原位觀測的持續(xù)時間相對較短,上述結果或結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。 【作者單位】： 西北農(nóng)林科技大學理學院;中國科學院大氣物理研究所大氣邊界層物理和大氣化學國家重點實驗室;南京信息工程大學;
【關鍵詞】： 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
【基金】：國家自然科學基金項目41321064 國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)項目2012CB417106~~
【分類號】：X16
【正文快照】： doi:10.3878/j.issn.1006-9585.2016.15088A Preliminary Study on Methane Emission from a Seasonal-FreezingAlpine Peat Wetland during a Non-growing PeriodWANG Xiaolong1,2,ZHANG Han2,3,YAO Zhisheng2,ZHENG Xunhua2,and ZHANG Sheqi11 College of Science,Northwest

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