辽河三角洲滨海湿地CO2和CH4释放通量及其影响因素研究

摘要

湿地生态系统在全球碳循环中发挥重要的作用，因为其可以固定大气中的碳，正是由于湿地对碳的封存作用使其被认为是重要的碳汇之一，但是滨海湿地生态系统中的土壤和植物等又会释放出二氧化碳和甲烷，这样使得湿地生态系统又有可能成为碳源，湿地生态系统对碳的封存作用大还是释放通量大这个问题就成为研究的重点，所以在全球碳循环的计算过程中，应当考虑包括 CO2和CH4释放通量来进一步计算。为了探讨辽河三角洲不同生境类型湿地的CO2和CH4释放通量，掌握不同的环境因子在不同植被类型湿地中对 CO2和CH4释放通量的影响，利用静态箱法对翅碱蓬湿地、芦苇湿地和水稻田湿地进行 CO2和CH4的通量监测，此监测在植物的生长季（4~11月）进行，每个月一次，此次监测时间为三年（2012、2013、2014年），同时测定了箱内温度、土壤5cm处温度、土壤含水量、土壤容重、土壤的氧化还原电位、pH、盐度、生物量、水样HCO3-浓度等环境影响因子，确定各环境因子与 CO2和CH4释放通量的相关性，为估算辽河三角洲三种典型植被类型湿地的CO2和CH4的年释放量，评价辽河三角洲湿地的固碳能力和潜力提供依据。
　　不同植被类型的湿地中CO2和CH4释放的主要影响因素均是温度和水位，生物量没有预期的影响大，主要由于植物生长结束时植物体内水分减少，呼吸作用减弱，均表现出夏季释放量高、冬春季极低的明显的季节变化特征。
　　辽河三角洲翅碱蓬湿地系统 CO2和CH4释放通量范围分别为-24.96~1903.49mg/m2? h-1和-0.25~1.74 mg/m2? h-1，CO2和CH4的释放有明显的季节变化，表现出夏季（7、8月）很高、冬季和春季略低的倒 U型分布特征，此特点是由系统中的各种环境因子的共同作用所致，但温度、生物量和水位的波动对翅碱蓬湿地CO2和CH4释放的影响较大，是主要的影响因子。
　　辽河三角洲芦苇湿地系统 CO2和CH4释放通量范围分别为-39.27~4381.82 mg/m2? h-1和-3.6~98.28 mg/m2? h-1，甲烷释放通量有明显的时间和空间上的不同，甲烷的释放量虽小，但在夏季的释放量值相对是很高的，在冬春季节极低，芦苇的品种和季节的温度变化、水位的变化等环境因子对释放量的作用明显。
　　辽河三角洲水稻田湿地系统CO2和CH4释放通量的范围分别为-143.74~2135.53 mg/m2?h-1和-0.004~24.51 mg/m2?h-1，水稻移栽后随着水稻植株的生长，CO2和CH4释放通量持续不断升高，水稻成熟时释放量达到最大，之后开始出现降低的趋势，温度的季节变化和水稻的生长过程是其主要的环境控制因子。
　　在2012年的30min静态箱-气象色谱法测定中，监测数据明显低于2013和2014年的实时培养方法，造成CO2和CH4释放通量的低估。
　　在冬季减掉植物后 CO2和CH4的释放量相对下降，部分点位的释放量有所增加可能由于土壤表面裸露面积增大使得土壤中CO2和CH4释放量增大。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 选题的目的和意义

1.3 国内外湿地研究进展

1.4 湿地生态系统的碳循环研究进展

1.5 湿地CO2释放的环境因子

1.6 湿地CH4释放的环境因子

1.7 湿地碳循环的研究方法

1.8 研究内容及技术路线

第二章 研究区概况

2.1 地质背景

2.2 社会经济与自然地理

2.3 研究区研究现状

第三章 材料与方法

3.1 实验站位的选择

3.2 实验仪器

第四章 结果

4.1 CO2释放通量

4.2 CH4释放通量

4.3 环境因子

第五章 讨论

5.1 CO2释放通量

5.2 CH4释放通量

5.3 CO2、CH4释放通量对比

5.4 环境因子对CO2和CH4释放通量的影响

5.5 不同植被类型下释放通量与环境因子的相关性

5.6 综合评价

第六章 结论

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢

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