闽江河口湿地不同土地利用方式下甲烷排放研究

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本研究以闽江河口天然湿地类型——藨草(scirpus mariqueter)湿地和人工湿地——水稻(paddy)田为研究对象,采用野外定位观测和室内实验分析相结合的方法,测定了甲烷(CH4)排放通量,并对其主要影响因素进行了研究。涨潮前藨草湿地CH4排放通量季节动态范围为0.39~9.08 mg·m-2·h-1,平均值为4.22 mg·m-2·h-1;落潮后排放通量范围为0.95~12.78 mg·m-2·h-1,平均值为5.82mg·m-2·h-1。落潮后CH4排放通量高于涨潮前。水稻田(夏季)CH4排放通量季节动态范围为-0.16~31.89 mg·m-2·h-1。在水稻生长期间出现3个排放高峰期,分别出现在水稻分蘖末期、孕穗期、成熟期。其CH4排放通量与地下5cm处土温显著相关(相关系数:R=0.762,P<0.05),但与气温,氧化还原电位(Eh)等无明显相关性,其原因很可能是水稻田CH4排放通量与水稻生长阶段关系更为密切。夏季水稻田CH4平均排放通量为14.88 mg·m-2·h-1,显著高于藨草湿地CH4排放通量,可见人类生产活动直接导致CH4排放通量增加。生长季藨草湿地CH4排放通量日动态范围为2.43~12.66 mg·m-2·h-1,平均值为5.92 mg·m-2·h-1;非生长季藨草湿地CH4排放通量日动态范围为0.09~1.30 mg·m-2·h-1,平均值为0.63 mg·m-2·h-1。水稻田CH4排放通量日动态的最大值和最小值分别出现在14点和凌晨6点,其排放通量分别为4.12 mg·m-2·h-1、1.67 mg·m-2·h-1,在这两个时刻也分别对应着最高和最低的土温、气温。经相关性分析得出水稻田CH4排放通量日动态与土温、气温显著相关,这和国际国内相关研究是一致的。研究表明,温度条件、土壤Eh是影响CH4排放通量的主要因子,其它因子也在一定范围内表现出对CH4排放的作用;对于水稻田来说,水稻不同生长阶段可能是决定其排放通量的主要因素:水位等条件同水稻田CH4排放通量密切相关。人类通过土地利用方式的改变,如将天然湿地改造为水稻种植业用地,大大增加闽江河口湿地CH4排放通量。出于减排和维护生态环境需要,人类应该采取诸如加强管理、改变耕作方式、确立闽江河口湿地开发时序等一系列措施。
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