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若尔盖自然湿地CH_4排放及不同利用方式下温室气体通量估算

李丽  
【摘要】:若尔盖高原泥炭湿地是我国面积最大的泥炭湿地,海拔3500m。由于泥炭湿地巨大的储碳量,其在全球碳循环和气候变化中具有重要的地位。在全球气候变化背景下,泥炭湿地的温室气体排放已成为全球关注的焦点之一。如何减轻泥炭湿地温室气体排放或将成为国家实施碳交易的重要议题。开展泥炭湿地温室气体的研究,能够帮助我们准确的了解泥炭湿地温室气体排放规律和温室效应贡献潜力,评估不同湿地恢复措施对于温室气体的减排效应,为中国政府参与全球气候变化谈判提供科学和技术支持,为我国湿地监测与管理提供温室气体监测方法与技术规范。 为了探讨水位等环境因子对若尔盖自然湿地CH4排放的影响以及比较不同利用方式下温室气体源汇状况,我们利用原位-静态暗箱-气象色谱法,在2009年到2010年分别对若尔盖自然湿地、两种恢复方式湿地(轮牧、填埋恢复)、退化湿地进行了温室气体通量的测定。 研究结果表明: (1)观测期间,生长季不同地下水位梯度自然湿地日变化有“夜间极大值”和“日间极大值”两种类型,排放高峰分别出现在18:00、9:00、21:00和0:00。融冻期日间在11:00达到排放峰值。 (2)生长季排放量大于非生长季和融冻期。估算融冻期的CH4排放量占自然湿地全年总排放量的10%,生长季占全年排量的61%,非生长季时间较长,占全年排放量的29%。 (3)不同年份生长季CH4通量差别很大,2009年生长季CH4排放均值为9.83mg.m-2.h-1,变化范围为7.47-14.48mg.m-2.h-1。2010年生长季7-9月份的通量均值为2.89mg.m-2.h-1.变化范围为1.04-4.28 mg.m-2.h-1。 (4)地下水位、每月日照时数、辐射总量、SOC含量、土壤TN含量、土壤容重、植物干重是影响CH4排放的主要因素。 (5)自然湿地CH4年排放量为394.68Kg.hm-2,为CH4强源,排水和放牧显著降低了CH4排放,但是同时增加了CO2排放量,考虑三种温室气体综合增温潜力(GWP),填埋沟渠(50.86 t.hm-2.yr-1)轮牧(37.12t.hm-2.yr-1)自然(36.65t.hm-2.yr-1)退化(17.47 t.hm-2.yr-1),填埋沟渠和轮牧湿地的GWP分别是自然湿地的1.38倍和1.01倍。 (6)湿地恢复可显著增加碳汇效应。经估算,自然湿地、填埋沟渠、轮牧湿地和退化湿地四种湿地类型NEE合计分别为-9.86 t.hm-2、-4.83 t.hm-2、-6.15 t.hm-2、0.06 t.hm-2,退化湿地表现为碳弱源,每年向大气中排放0.06 t.hm-2碳,而其余三种湿地类型均为碳汇。自然湿地NEE最大,是轮牧湿地的1.60倍,填埋湿地的2.04倍。两种恢复方式比较而言,轮牧湿地碳汇效应大于填埋沟渠湿地。


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