巴音布魯克天鵝湖高寒濕地CO2和CH4排放特征研究.pdf

1、濕地生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，濕地不僅在局部氣候水資源的保持調(diào)節(jié)等方面起到重要作用，在全球氣候變化下，研究干旱區(qū)高寒濕地溫室氣體排放，可為我國(guó)高寒濕地生態(tài)系統(tǒng)碳通量觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行重要補(bǔ)充，同時(shí)為科學(xué)管理和評(píng)價(jià)我國(guó)干旱區(qū)高寒濕地在全球氣候變化中的作用提供科學(xué)參考。本文以新疆天山中部巴音布魯克天鵝湖高寒濕地為研究區(qū)域，以苔草為主要建群種的樣地為研究對(duì)象，利用Li-8100開路式土壤碳通量測(cè)量系統(tǒng)、靜態(tài)箱法（Li-840 CO2/H

2、2O紅外分析儀）和密閉靜態(tài)箱-氣相色譜法研究了不同地表水分條件對(duì)天鵝湖高寒濕地土壤CO2和生態(tài)系統(tǒng)CO2和CH4的排放規(guī)律，并同時(shí)測(cè)定了與CO2、CH4排放有關(guān)的環(huán)境因素，得出如下結(jié)論:
　　(1)巴音布魯克天鵝湖高寒濕地不同水分條件下土壤CO2排放日變化與月變化呈現(xiàn)出不同的規(guī)律。濕地土壤呼吸日變化均為單峰曲線，峰值出現(xiàn)在15:00～17:00，變化范圍為0.21～7.68μmol·m-2·s-1。濕地土壤呼吸月變化特征在常年積水

3、區(qū)和季節(jié)性積水區(qū)的土壤呼吸CO2最高值均出現(xiàn)在6月份，值分別為71.51 mg·m-2·d-1和40.2 mg·m-2·d-1。常年干燥區(qū)土壤呼吸最大值出現(xiàn)在7月份，值為7.32μmol·m-2·s-1。比較三個(gè)不同水分條件得出常年積水區(qū)土壤呼吸值普遍高于其他兩個(gè)區(qū)域，對(duì)比4個(gè)月份可以看出常年積水區(qū)6月份排放量最高，季節(jié)性積水區(qū)8月份排放量最高，常年干燥區(qū)10月份排放量最高，且10月份三個(gè)區(qū)域變化幅度都不大。
　　(2)巴音布魯克

4、天鵝湖高寒濕地不同水分條件下生態(tài)系統(tǒng)CO2排放日變化與月變化呈現(xiàn)出不同的規(guī)律。濕地生態(tài)系統(tǒng)CO2排放日變化均表現(xiàn)為單峰曲線，峰值出現(xiàn)在15:00，變化范圍為15～155.96mg·m-2·h-1。濕地生態(tài)系統(tǒng)CO2排放月變化最高值均出現(xiàn)在7月份，值分別為2070.52 mg·m-2·d-1和1356.32mg·m-2·d-1。比較三個(gè)不同水分條件得出生態(tài)系統(tǒng)呼吸值常年積水區(qū)出現(xiàn)最高值。對(duì)比4個(gè)月份可以看出三個(gè)研究區(qū)域7月份生態(tài)系統(tǒng)CO2

5、排放量均最高。
　　(3)巴音布魯克天鵝湖高寒濕地不同水分條件下生態(tài)系統(tǒng)CH4排放日變化與月變化呈現(xiàn)出不同的規(guī)律。根據(jù)不同水分條件對(duì)比可以看出，在常年積水區(qū)表現(xiàn)為CH4的源，6月份CH4排放出現(xiàn)峰值為4.24 mg·m-2·h-1，出現(xiàn)在早上11:00左右;季節(jié)性積水區(qū)8月份表現(xiàn)為CH4的源，其余月份表現(xiàn)為CH4的匯，季節(jié)性積水區(qū)CH4排放峰值為4.24 mg·m-2·h-1，出現(xiàn)在8月份早上11:00;在常年干燥區(qū)7月和10月從

6、早上11:00到17:00左右表現(xiàn)為CH4排放，其余時(shí)間表現(xiàn)CH4的吸收，6月和8月日變化均為CH4的吸收。總體CH4排放常年積水區(qū)＞季節(jié)性積水區(qū)＞常年干燥區(qū)。
　　(4)不同水分條件下，季節(jié)性積水區(qū)濕地土壤CO2排放與5 cm、10 cm地溫和土壤含水量均存在著顯著正相關(guān);濕地生態(tài)系統(tǒng)CO2排放與5cm、10cm地溫和土壤含水量均存在著極顯著正相關(guān)(P＜0.01);除常年干燥區(qū)，季節(jié)性積水區(qū)和常年積水區(qū)CO2排放與土壤含水量存在

7、極顯著正相關(guān)(P＜0.01);生態(tài)系統(tǒng)CO2排放與與活體生物量相關(guān)性優(yōu)于凋落物生物量，構(gòu)成顯著相關(guān)。在不同水分條件下，溫度是決定CO2排放的主導(dǎo)因子，活體生物量對(duì)CO2排放也具有一定的影響，說明影響CO2排放由多因子共同作用的結(jié)果。
　　(5)不同水分條件下，CH4排放與5 cm地溫存在著極顯著正相關(guān)(P＜0.01)，與含水量在干燥區(qū)表現(xiàn)為顯著相關(guān)。在常年積水區(qū)CH4排放與活體生物量呈現(xiàn)正相關(guān)，其余兩個(gè)區(qū)域與活體生物量正相關(guān)，與凋