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不同类型河滨湿地甲烷和二氧化碳排放的研究

沙晨燕  
【摘要】:湿地生态系统在全球碳循环中起着重要作用。有研究表明,湿地在低氧环境中促进碳累积的同时产出温室气体——甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2),湿地的碳源和碳汇功能近来成为全球气候变化研究关注的重点问题。对于保护和修复湿地等生态工程措施与湿地温室气体排放量之间的关系还不明确,本文以河滨地区不同类型的自然、半人工和人工河滨湿地为研究对象,尝试在不同的水文模式和植被生长状况下,研究不同湿地类型的CH4和CO2的时空排放规律及对比,探讨影响CH4和CO2排放量的主要因子及其可能的调控途径,并以此提出了针对湿地碳排放的河滨恢复湿地建造与管理建议和措施。 研究内容及结果如下: 研究开展于美国俄亥俄州哥伦布市Olentangy河河滨冲击平原上的Wilma H. Schiermerier Olentangy河湿地研究中心(ORWRP),研究湿地类型包括:人工种植植被的肾形淡水草泽(湿地1)、自然生长植被的肾形淡水草泽(湿地2)、河流分岔半人工牛轭湖(牛轭湖)和自然河道旁低洼湿地(河道边湿地)。于2008年11月至2009年10月,运用静态箱-气相色谱法对四种类型河滨湿地进行CH4和CO2时空动态变化的排放的测定。其中:间歇性淹没地区中气体的采集使用静态集气箱,在长久淹没区域中使用浮力箱。在实验湿地和半人工牛轭湖的采样点沿着入口至出口呈纵向分布,从干湿交错区至淹没深水区呈横向分布。 在ORWRP中4种不同类型河滨湿地的甲烷排放量具有显著的时空异质性,甲烷排放速率(中值)的范围为:自然湿地(0.33-85.7 mg-CH4-C m-2 hr-1)人工湿地(0.02-20.5 mg CH4-C m-2 hr-1)半人工湿地(-0.04-0.09 mg CH4-C m-2hr-1)。湿地1、湿地2、半人工湿地和自然河道旁湿地土壤的CO2排放通量的中值(平均值)分别为9.8(19.2)、13.5(20.6)、24.7(36.0)和33.7 (40.3) mgCO2-Cm-2h-1。在湿地1、湿地2和河道边湿地中的甲烷排放量与土壤温度显著性相关,相关系数分别为R2=0.88、R2=0.86和R2=0.85;湿地1、湿地2和牛轭湖湿地CO2通量与土壤温度相关性显著,相关系数分别为0.63、0.54和0.67,土壤温度与CH4和CO2的季节排放模式相关。在不同类型湿地中,土壤含水率与甲烷排放量具有一定的相关性(R2=0.39);与二氧化碳排放通量具有显著负相关性(R2=0.72)。不同类型湿地采样点中土壤碳含量与其相应的CH4和CO2排放量之间关联度都较高(R2=0.82,R2=0.69)。在同一区域淡水河滨湿地中,自然湿地的CH4和CO2排放通量均大于恢复湿地,并且不同类型湿地CH4和CO2排放的空间异质性是由于洪水冲击频率、土壤状况、地下水位及净初级生产力等因素决定的。 补偿河流分岔半人工牛轭湖湿地中CH4排放通量非常低,全年的平均值仅为0.09 mg CH4-Cm-2 hr-1,这与牛轭湖湿地显著的干湿季节,较低的土壤碳含量及其大型植被的缺乏有关。牛轭湖湿地深水区和交错区域中的甲烷排放量分别为0.03(0.06)和0.03 (0.12) mg m-2 hr-1,无显著性差异(P=0.593);深水区的土壤呼吸通量中值(平均值)(15.5 (20.9) mg CO2-C m-2 h-1)明显小于交错区(38.7(63.0) mg CO2-C m-2 h-1) (p0.005)。在两个实验湿地中,淹没深水区比干湿交错区有更高的甲烷排放量(P=0.000)。对于二氧化碳排放通量而言,深水区、交错区以及高地的土壤二氧化碳排放量的中值(平均值)分别为-2.2(-10.5)、41.8(53.7)和75.2(93.1) mg CO2-C m-2 h-1 (P=0.000)。并且对人工湿地中甲烷排放速率和二氧化碳排放速率显著性相关(R2=0.52,p0.05)。建造生态系统适合的水文条件,在湿地的重建和修复项目中也是关键因子之一。通过设计具有既长又浅型状和湿-干-湿交替水文条件的人工湿地,不仅可应用于其它的河流冲积平原的修复,也可在不同的气候和水文条件下检验其生态服务功能。 湿地1和湿地2有相似的环境因子,自然生长植被的人工湿地CH4排放通量仍明显大于人工种植植被湿地的排放通量,其年排放量分别为68 g CH4-C m-2y-1和114 g CH4-C m-2 y-1 (p=0.047),这是由于湿地2的累积净初级生产力较湿地1高,和湿地1相对于湿地2有着较高的植被生物多样性。通过2004年至今的监测可得出,实验湿地中的甲烷排放量在过去的5年中持续增长,这是由于湿地中植被的残留物增多,湿地土壤中更多的碳含量。因此发现植被的净初级生产力对湿地甲烷排放影响较大,在恢复湿地中,可以通过种植不同种类植物,增加物种多样性,这样的设计和管理措施可以有效地减少CH4和CO2排放。


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1 ;千亩湖[J];油气田环境保护;2004年03期
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3 印红;;中国湿地保护战略[J];湿地科学与管理;2005年01期
4 李长安;中国湿地环境现状与保护对策[J];中国水利;2004年03期
5 王仁卿,刘纯慧,晁敏;从第五届国际湿地会议看湿地保护与研究趋势[J];生态学杂志;1997年05期
6 梅宏;;日本湿地保护立法:直面问题,积极务实[J];人与生物圈;2011年01期
7 韩王荣;;湿地,岌岌可危[J];少年科学;2008年02期
8 韩乐悟;;湿地保护立法 艰难破冰会有时[J];今日科苑;2010年19期
9 孙承骞;;世界湿地保护概况——介绍拉姆萨尔(Ramsar)公约(一)[J];野生动物;1986年02期
10 张青;黄河三角洲应扩大湿地保护范围[J];瞭望;2004年44期
11 李志海;对黑龙江省湿地资源保护与管理的建议[J];林业勘查设计;2005年01期
12 李树一;“人与湿地论坛”在滕州举办[J];国土绿化;2005年09期
13 秦毓茜;张广铎;;探析中国湿地存在的问题及保护对策[J];科技创业月刊;2006年06期
14 吕宪国;湿地保护与我国水资源安全[J];中国水利;2001年11期
15 张成斌;抓住机遇 保护湿地[J];广西林业;2004年06期
16 张英;地球的节日——写在第十个世界湿地日到来之际[J];中国林业;2005年03期
17 ;青海省人民政府办公厅关于加强湿地保护管理的通知[J];青海政报;2005年14期
18 陈炎;;内蒙古大兴安岭湿地资源及生态系统的保护[J];科技创新导报;2010年16期
19 徐有芳;保护湿地资源 维护人类发展环境——谨以此文献给第一个“世界湿地日”[J];科技文萃;1997年04期
20 焦爱兰;“湿地”──浮出水面[J];中国林业;1998年09期
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1 唐焰;任青萍;;保护湿地的生态环境与创建和谐社会[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2010年
2 胡德胜;王涛;;上海市湿地保护的法律政策研究[A];生态安全与环境风险防范法治建设——2011年全国环境资源法学研讨会(年会)论文集(第三册)[C];2011年
3 郝玉江;王丁;魏卓;朱江;王利民;张新桥;;天鹅洲长江故道湿地保护存在的问题和对策[A];中国生物多样性保护与研究进展Ⅵ—第六届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];2004年
4 张淼淼;郑伟;;云贵高原湿地保护的立法思考[A];生态文明与林业法治--2010全国环境资源法学研讨会(年会)论文集(上册)[C];2010年
5 姚先锋;赖震刚;;遥感技术在湿地调查中的应用[A];地理信息与物联网论坛暨江苏省测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
6 张福林;;潼湖湿地水土环境污染特征[A];中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C];2007年
7 邓卫民;廖敏;;关于郴州地区湿地基础建设的讨论[A];规划引领下的新型城市化研究——2009年湖南省优秀城乡规划论文集[C];2009年
8 刘会源;;论博斯腾湖水域及湿地保护[A];“全国水土流失与江河泥沙灾害及其防治对策”学术研讨会会议文摘[C];2003年
9 付毅慧;;加强湿地保护 为沈城“壮腰健肾”——关于适时加快我市退化湿地恢复与建设的思考[A];科学发展与社会责任(B卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
10 李珊;宋小刚;;浅析沧州湿地的现状与生物多样性保护[A];《河北环境科学》-华北五省市环境科学学会第十七届年会论文集[C];2011年
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1 沙晨燕;不同类型河滨湿地甲烷和二氧化碳排放的研究[D];华东师范大学;2011年
2 邵琛霞;美国湿地补偿制度及其对我国湿地立法的借鉴[D];上海交通大学;2011年
3 于堃;典型平原湿地成因及近10年来植被变化研究[D];南京大学;2011年
4 赵志轩;白洋淀湿地生态水文过程耦合作用机制及综合调控研究[D];天津大学;2012年
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1 张亚琳;基于3S技术的广东省湿地变化研究[D];中国地质大学(北京);2010年
2 单玉秀;湿地遥感信息提取方法研究[D];山东师范大学;2011年
3 杜鑫;河北省自然湿地现状与动态变化研究[D];河北师范大学;2011年
4 吴成胜;湿地使者社会认同的质性研究[D];长沙理工大学;2010年
5 崔瀚文;30年来东北地区湿地变化及其影响因素分析[D];吉林大学;2010年
6 赵微;三江平原湿地保护法律问题研究[D];黑龙江大学;2010年
7 刘超;基于旅游生态学的湿地保护与开发研究[D];河北工程大学;2011年
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9 于苏云江·吗米提敏;中国阿尔泰山泥炭湿地动态变化及修复对策研究[D];新疆大学;2011年
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1 朱磊;安徽成立湿地保护中心[N];中国渔业报;2011年
2 朱磊;安徽成立湿地保护中心[N];中国国土资源报;2011年
3 本报记者 童彤;北京最大规模“收复湿地”成功关键在“水”[N];中国经济时报;2011年
4 记者 余遵;安徽成立省级湿地保护中心[N];中国绿色时报;2011年
5 记者 凌雁;我区召开湿地保护条例立法后评估专题座谈会[N];宁夏日报;2011年
6 本报记者 余荣华;北京呵护湿地再攻坚[N];人民日报;2011年
7 记者 贾慧珍;苗春林 为湿地撑开保护伞[N];包头日报;2011年
8 侯文学;谁来保护湿地保护者?[N];中国海洋报;2011年
9 刘仁华 记者 孙立刚;我市湿地保护管理工作长足发展[N];佳木斯日报;2011年
10 刘仁华 记者 孙立刚;我市构筑湿地保护网善待大自然[N];佳木斯日报;2011年
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