论文部分内容阅读
受海陆相互作用的海岸带盐沼是温室气体、氯代烷烃和还原性硫气体的重要的源或汇。然而这些痕量气体的全球预算还存在很大的不确定性和基础数据匮乏。2004年4月到2005年1月在我国东部海岸带盐沼上沿环境梯度采用静态箱技术原位测定温室气体、氯代烷烃以及还原性硫气体通量。为确定高等植物对通量的贡献，进行了高等植物地上部分去除实验。另外，通量与生态因子间关系也被分析。主要研究结果包括：
高程梯度上，盐沼整体上是大气CO2和CH4的源，对N2O而言生长季(4-10月)表现为汇而非生长季(11月-3月)表现为源。CO2和CH4的排放率分别为9.19-3593.17mgm-2h-1、0.01-2.89mgm-2h-1。N2O非生长季排放率为0.76-26.811μgm-2h-1而生长季吸收率为0.95—9.95μgm-2h-1。盐沼CO2和CH4通量明显高于光滩和去除高等植物地上生物量后的通量，这表明高等植物地上部分对CO2和CH4通量有明显贡献。生长季CO2和CH4通量明显大于非生长季，但是N2O通量季节变化并不明显。CO2通量与光照强度、土壤温度、有机质和全氮含量呈正相关，而与SO2-4、Fe2+等还原性物质呈负相关；CH4通量与光照强度、土壤温度、有机质、全氮含量以及Fe2+等还原性物质呈正相关，而与SO2-4、NO-3呈负相关；N2O通量与有机质、全氮含量、NO-3以及Fe2+等还原性物质呈正相关，而与光照强度、土壤温度呈负相关。
生长季盐沼整体上表现为氯代烷烃的汇，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、CH3CHCl2 、 CH3CCl3 消耗率分别为-1.27-29.33μmolm-2d-1、-23.70-264.66nmolm-2d-1、—0.09-7.65μmolm-2d-1、—9.04-107.50nmolm-2d-1、—0.37-118.38μmolm-2d-1和-3.38-32.03nmolm-2d-1(正值表示排放负值表示吸收)，米草带吸收率最高。然而光滩被潮水淹没时表现为源。非生长季表层冻结的植被带表现为氯代烷烃的弱源，通量变化范围分别为0.27-9.13μmolm-2d-1、40.80-178.37nmolm-2d-1、 2.61-4.24μmolm-2d-1、 21.70-34.01nmolm-2d-1、4.58-10.80μmolm-2d-1和3.43-7.77nmolm-2d-1，然而非冻结盐沼表现为氯代烷烃的弱汇。由于盐沼吸收率大于排放率，生长季长于非生长季，所以海岸带盐沼总体上表现为吸收氯代烷烃。高等植物地上部分对通量具有重要的影响，对比分析表明高等植物地上部分是CH3Cl的重要源和其他氯代烷烃的重要汇，这与取样时间和植被类型有很大的关系。CH3Cl通量与环境因子间存在紧密的关系。盐沼CH3Cl净消耗率随土壤温度的升高而增加，而随土壤可溶性盐含量和光照强度的增加而降低。这表明植物的光合作用可能与气体排放过程有关以及土壤CH3Cl消耗率具有很大的温度依赖性。净消耗率正相关于土壤有机质和全氮含量，这表明盐沼CH3Cl净消耗率与土壤有机质丰富度有关，可能会增加以CH3Cl作为C源和能源的微生物的活性，从而促进CH3Cl的微生物降解。盐沼CH3CCl3、氯仿和四氯化碳等高氯烷烃通量正相关于光照强度、土壤可溶性盐含量、土壤有机质含量，而负相关于土壤温度、CH3CCl3、氯仿和四氯化碳等高氯烷烃初始浓度和硫酸盐含量。本研究发现CH3Cl与CH3CCl3等高氯烷烃之间呈弱相关(甚至没有相关)而CH3CCl3等高氯烷烃之间表现为密切相关，这表明CH3Cl与CH3CCl3等高氯烷烃之间不享有共同的源与汇，而CH3CCl3等高氯烷烃之间很可能具有共同的源汇关系或低氯烷烃来自高氯烷烃的分解。高程梯度上，盐沼整体上表现为DMS、CS2的源，DMS、CS2排放率分别为0.03-10.88μmolm-2d-1，0.20-15.30nmolm-2d-1，米草带排放率最高。高等植物地上部分对DMS、CS2通量有重要影响，收获对照实验研究表明植物地上部分是DMS、CS2的重要源(高等植物地上生物量对DMS和CS2通量的贡献率分别为14.48-46.02％和18.13-76.44％)。盐沼DMS和CS2排放率正相关于土壤温度、光照强度、土壤有机质含量、土壤全氮含量、土壤可溶性盐含量和硫酸盐含量。