灌溉型水库沿岸区甲烷排放特征——以泥河水库为例

为研究灌溉型水库沿岸区的甲烷排放特征,于2010年5～10月采用静态箱-气相色谱法测定了泥河水库沿岸区的甲烷排放通量.结果发现,泥河水库沿岸区的甲烷排放通量为0.08～7.31 mg/(m2·h),平均为3.14 mg/(m2·h),夏季甲烷排放通量最高.甲烷通量与水温呈显著正相关关系,而与水深呈显著负相关关系.水生植物对甲烷排放的影响不显著.研究表明,灌溉活动引起的水深变化会影响沿岸区的甲烷排放,建议在估算灌溉型水库温室气体排放清单时考虑灌溉活动的影响.     

植株密度对湿地植物生长及湿地生态系统CO2排放通量的影响

利用盆栽模拟试验和静态暗箱/气相色谱法,对三江平原2种典型湿地——小叶章湿草甸和毛果苔草(Carex lasiocarpa)沼泽CO2排放通量进行观测,探讨不同植株密度下湿地生态系统CO2排放通量的变化及其与植物生长的关系.结果表明:由于高密度植株对植物生长的影响,湿地生态系统的CO2排放通量没有表现为随植株密度的增加而增加;湿地植物地上部分暗呼吸速率与生物量呈线性正相关关系;土壤呼吸速率与微生物量碳含量呈乘幂关系.     

种植方式对水稻CH4排放的影响

应用静止箱取样技术观测了直播与移栽稻甲烷排放量,同时测定了根系生长活力,比较了两者的差异.结果表明,直播稻与移栽稻呈现相同的甲烷排放日变化与季节变化模式;基于本田生长期甲烷排放量比较,直播稻甲烷排放通量低于移栽稻,但甲烷排放总量高于移栽稻,两者差异显著(P<0.05).甲烷排放量与根系活力相关性分析表明,甲烷排放与根系活力、根系吸收能力呈显著正相关关系(P<0.05);根系活力对移栽稻全生育期甲烷排放影响较大,相关性达0.05水平,但直播稻并不显著;直播稻全生育期的甲烷排放通量与根系吸收能力呈显著正相关(P<0.05),而移栽稻在生长中后期受根系吸收能力的影响较大.因此水稻根系活力是影响甲烷排放的重要因素;加强田间水分管理,减少直播稻甲烷排放十分必要.     

广西合浦山口红树林互花米草成熟期叶水势初步研究

于2008年9月初互花米草成熟期,利用WESLER公司生产的PSYPRO水势测量系统测定广西舍浦山口红树林泥沙质土壤生长的互花米草水势日变化,同步测定光量子通量密度、温度、湿度情况,并分析互花米草叶水势的变化规律及其与气象因子之间的关系。结果表明,互花米草叶水势均受光量子通量密度、气温及相对湿度的影响,其中温度对互花米草叶水势的影响最大,而光量子通量密度和湿度对叶水势的影响则相对较小,互花米草水势日变化与3个气象因子间相关性极显著。     

小兴安岭沼泽甲烷通量日变化分析

利用静态暗箱-气相色谱法,研究了小兴安岭7种沼泽类型生长季初期、中期、末期甲烷(CH_4)通量的日变化规律,结果表明:小兴安岭沼泽甲烷通量无统一的日变化规律,且与温度和水位两个环境因子的相关性较弱.7个沼泽类型中,仅毛赤杨(Alnus sibirica)沼泽和白桦(Betula platyphylla)沼泽甲烷通量峰值在生长季初期、中期、末期出现的时间大致相同,且都为单峰曲线;苔草(Carex schmidtii)沼泽、灌丛沼泽和落叶松(Larix gmelinii)-泥炭藓(Sphagnum spp.)沼泽甲烷通量的峰值在不同时期出现的时间不同,多数为单峰曲线;落叶松-苔草沼泽和落叶松-藓类沼泽甲烷通量速率较小,多数时间吸收甲烷,没有明显的日变化规律.不同类型沼泽和生长期之间甲烷通量没有统一的日变化规律,说明在进行区域甲烷排放总量的估测时,增加每天的观测频率,或者长期、大量的观测数据可能会对提高估测精度有很大帮助.     

人工管理和自然驱动下盐城海滨湿地互花米草沼泽演变及空间差异

将盐城国家级自然保护区核心区划分为人工管理区和自然湿地区两种模式,根据2000年、2006年、2011年3个时相的ETM+影像,运用RS、GIS技术和景观生态学方法,分析不同驱动力下互花米草沼泽景观变化的差异。结果表明:(1)人工管理区,2000-2011年,互花米草沼泽面积由272hm²增加到781hm²;平均分维数呈下降的趋势,聚合度指数呈上升的趋势,表明互花米草沼泽在空间上趋于聚集,在形状上趋于规则;从互花米草沼泽增长速率看,2000-2011年,呈现先快后慢的特征。在景观空间演变上,互花米草沼泽的平均宽度从598.679m增加到1719.002m,表现出向海陆两个方向扩张的特征。(2)自然湿地区,2000-2011年互花米草沼泽面积由2023hm²增加到3974hm²;平均分维数和聚合度指数呈先上升后下降的趋势;米草沼泽增长稳定,年增长约160-180 hm²/a,单位长度岸线年增长面积约为15hm²·km^-1·a^-1左右;比较发现,自然湿地区互花米草沼泽的增长速度高于人工管理区的增长速度。在景观空间演变上,互花米草沼泽平均宽度从1625.586m增加到3193.317m,2000-2006年表现出向海洋单方向扩张的特征,2006-2011年表现出向海陆两个方向扩张的性质。(3)在自然条件下互花米草沼泽扩张受到气候、地貌过程、水文过程、植被类型及种间竞争的影响,表现出明显的带状特征。在人工管理下,通过建设拦水堤坝等,阻止了潮汐作用下海水的扩散能力,生态过程发生改变,致使生态系统类型向淡水湿地方向演变,抑制了互花米草沼泽的扩张,表现出一定的镶嵌格局。     

干旱区水稻田温室气体排放特征

稻田甲烷排放被认为是人类活动引起大气甲烷浓度增加的重要原因,新疆有着悠久的水稻种植历史,但新疆稻田甲烷排放的研究公开报道较少。为探究新疆水稻田甲烷排放特征,本研究在2020年5月9日至2020年10月10日水稻生长季,于新疆乌鲁木齐市米东区采用静态箱-气相色谱法系统地测量了稻田甲烷排放速率,首次获得了干旱区水稻田甲烷排放日变化特征与不同生长期稻田甲烷排放规律。结果表明,稻田甲烷排放日变化、季节变化明显。稻田甲烷在下午的排放通量较大,甲烷日平均排放通量明显受积水深度影响,当积水较深(>6 cm)时,甲烷平均排放通量明显减少。在测定期内速率,水稻不同生长期甲烷平均排放分蘖期>抽穗期>黄熟期。     

小兴安岭典型苔草和灌木沼泽N2O排放通量日变化研究

探明小兴安岭修氏苔草(Carex schmidtii)沼泽和油桦-修氏苔草(Betula ovalifolia-Carex schmidtii)灌木沼泽N_2O排放通量日变化动态,可为山地沼泽N_2O排放季节动态及总量估算提供基础数据。因此,于生长季初期(2008年6月4～5日)、中期(2007年8月4～5日)和末期(2007年9月24～25日),在小兴安岭苔草和灌木沼泽中,采用静态暗箱—气相色谱法,在晴天观测了N_2O排放通量。两种沼泽N_2O排放通量日变化在生长季中期呈现昼高夜低规律,末期和初期的日排放规律性不显著。生长季中期和初期,苔草沼泽N_2O日排放通量最高值出现在9:00,末期最高值出现在3:00;生长季初期和末期的最低值出现在21:00,中期最低值出现在18:00。生长季初期、中期和末期,灌木沼泽N_2O日排放通量最高值分别出现在9:00、15:00和6:00;最低值分别出现在3:00、21:00和18:00。两种沼泽生长季初期为N_2O的吸收汇,中期和末期为弱排放源。灌木沼泽的N_2O日排放通量明显高于苔草沼泽。生长季初期和末期,两种沼泽N_2O日排放通量与温度呈负相关,中期呈正相关。其中,苔草沼泽N_2O日排放通量与10 cm土温呈现显著负相关,灌木沼泽与15 cm土温呈现显著负相关。苔草沼泽N_2O日排放通量与地表温度呈现显著正相关,灌木沼泽与40 cm土温呈现显著正相关。据此,小兴安岭苔草沼泽和灌木沼泽为N_2O排放弱源或吸收汇,温度、水位和植被类型是N_2O日排放通量的主要影响因素。     

三江平原小叶章湿地开垦前后N2O通量特征与影响因素分析

利用静态箱-气相色谱法对三江平原小叶章湿地开垦前后N2O的排放通量进行了原位测定,分析了N2O通量特征及其与温度、水分等环境因子的关系。结果表明,典型草甸小叶章湿地和沼泽化草甸小叶章湿地的N2O通量均呈脉冲式排放特征,通量范围分别为0.005~0.111和0.005~0.106 mg.m-2.h-1,均值为0.059和0.039 mg.m-2.h-1;7月前二者的通量差异主要与冻层融通有关,7~8月主要与降水少及蒸发旺盛有关,9月主要与土壤中丰富的氮素有关;前者的N2O通量与5 cm地温呈显著正相关(p<0.01),后者与之相关性并不明显;大豆田和水稻田的N2O通量基本上均表现为排放,通量范围分别为-0.008~0.071和-0.019~0.054 mg.m-2.h-1,均值为0.028和0.015 mg.m-2.h-1;大豆成熟前的N2O通量与5 cm地温呈显著正相关(p<0.05),之后取决于土壤中丰富的氮素;水稻成熟前较低的积水水位和土壤pH是导致N2O通量较高的重要原因,之后较高的通量主要与稻田排水有关。估算结果表明,两种小叶章湿地的N2O排放量分别为196.42和136.98mg N2O.m-2,大豆田和水稻田分别为84.86和70.22 mg N2O.m-2。说明湿地开垦后,耕地利用的"重用轻养"方式会导致N2O排放量的明显降低。该方式虽然会降低N2O排放量,但对粮食生产影响较大。     

爽水性稻田甲烷排放特点

通过田间小区试验 ,观测研究了不同施氮水平和前茬是否施用稻草的爽水性稻田的甲烷排放情况。结果表明 ,爽水性稻田甲烷排放通量有明显的规律性 ,烤田前甲烷排放量较大 ,烤田期间甲烷排放并不明显减少 ,但烤田后甲烷排放下降显著 ;前茬覆盖稻草对稻田甲烷排放有明显的促进作用 ;水稻整个生育期稻田的氧化还原电位与甲烷排放通量有一定的相关性 ;爽水性稻田甲烷排放出现两种类型的日变化 ;尿素用量对甲烷排放量没有明显的相关性 ;水稻产量高低与甲烷排放之间有一定的相关性。     

互花米草成熟期光合作用日变化特征研究

[目的]为互花米草的防治提供生理生态学依据。[方法]利用LI-6400型便携式光合仪测定成熟期互花米草光合生理特性的日变化及其与环境影响因子的关系。[结果]互花米草净光合速率（Pn）的日变化呈双峰曲线,7：00～9：00迅速升高,9：00左右达到1d中的最大值,9：00～13：00持续下降,出现明显的光合“午休”现象;气孔导度（叫）和蒸腾速率（Tr）的日变化均呈单峰曲线;胞间CO2浓度与净光合速率呈极显著负相关;光强、温度、气孔导度和蒸腾速率的峰值均出现在12：00。[结论]互花米草的光合“午休”现象受非气孔因素和气孔因素的共同影响。     

沼泽湿地生态系统CO2、CH4和N2O排放通量的相互关系研究

利用静态暗箱/气相色谱法连续两个生长季(2003 -2004年)对三江平原小叶章草甸和毛果苔草沼泽CO2、CH4和N2O的排放通量进行野外原位观测.结果表明:两种类型湿地的生长季均为温室气体的排放源,三种温室气体排放通量之间的关系是,CO2和CH4、CO2和N2O、CH4和N2O排放通量之间均为正相关,但显著性水平视不同湿地类型以及不同年份而异.表明它们之间的相互关系受湿地类型以及环境因素的影响,本研究结果迸一步证明了植物在沼泽湿地温室气体排放中的关键性作用.     

芦苇湿地与草甸湿地土壤CO_2排放通量的对比研究

采用动态箱法,在2010年5月和6月对松嫩平原莫莫格芦苇沼泽湿地和草甸湿地土壤CO2排放通量进行了对比观测。结果表明:莫莫格芦苇沼泽湿地和草甸湿地土壤CO2排放日变化曲线均呈单峰型,芦苇沼泽湿土壤CO2排放通量与地上15 cm空气温度呈显著正相关,而草甸湿地土壤CO2排放通量与地下5 cm温度的相关性更强;土壤水分仅影响草甸湿地土壤CO2排放通量;光合有效辐射对芦苇湿地和草甸湿地土壤CO2排放通量均有显著的影响。     

寒地水稻秸秆还田和温度对稻田甲烷排放的影响

针对寒地水稻秸秆还田,采用定位小区连续定位观测方法,研究寒地稻田甲烷排放规律,探讨水稻秸秆还田和温度对甲烷排放影响,估算水稻生长季甲烷排放量。结果表明,水稻田甲烷排放通量呈双峰变化趋势;不还田(SR0)处理甲烷排放通量与气温显著相关,与土壤温度相关不显著,低量还田(SR1)、高量还田(SR2)处理甲烷排放通量与地表温度、5、10 cm土层温度极显著相关,与气温相关不显著;不还田(SR0)、低量还田(SR1)和高量还田(SR2)的甲烷排放通量最大值和平均值与秸秆还田量拟合方程分别为y=0.519x+0.585(R2=0.999),y=0.192x+0.350(R2=0.999),相关性显著,甲烷排放量与秸秆还田量拟合方程为y=5.055x+9.168(R2=0.999),相关性显著,甲烷排放通量和甲烷排放量随秸秆还田量增加而升高。     

互花米草入侵对滨海湿地重金属的富集迁移效应

为探究互花米草（Spartina alterniflora）入侵对滨海湿地沉积物重金属的富集迁移效应,为滨海湿地生态保护与合理利用提供依据,在山东省日照市黄家塘湾滨海湿地选取不同互花米草入侵年限的斑块,以5 cm为间隔采集0～30 cm沉积物样品和互花米草样品,分析沉积物和互花米草不同部位中重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd的含量,并采用地累积指数法、潜在生态风险评价法、生物富集系数及转运系数等方法进行评价。结果表明：湿地沉积物重金属Cu、Zn、Pb和Cd 的含量范围为5.94～31.94 mg(kg^-1,18.59～56.87 mg(kg^-1,4.76～30.36 mg(kg^-1,0.021～0.083 mg(kg^-1,整体低于研究区域重金属环境背景值;但Cu、Pb在0～15 cm内存在轻度污染;与光滩湿地相比,互花米草入侵湿地沉积物中重金属含量增加,且随互花米草入侵年限增加,沉积物重金属含量呈增加趋势,在上层（0～15 cm）表现尤为显著;互花米草不同部位对重金属的累积存在一定差异,大致表现根>叶>茎;不同重金属在根部的富集效应表现为Cd > Zn > Cu > Pb,互花米草对重金属转运效应为Pb > Zn > Cu > Cd。相关分析表明,沉积物中重金属的累积与互花米草入侵对湿地沉积物粒度组成、有机质含量及pH的改变密切相关。不同重金属在沉积物-植物体系的迁移转运差异则主要与互花米草各部位对重金属元素的吸收差异有关。     

围垦对条子泥互花米草种群年季扩张特征的影响

为了解围垦对入侵植物互花米草种群扩张的影响,借助无人机航测技术,观测了2017年5月—2018年7月江苏盐城滨海湿地条子泥围垦大堤内外互花米草种群面积的年季变化,并结合实地监测数据,分析了土壤含水率、土壤盐度、生长地高程、地表水位对互花米草生长和种群面积的影响。结果表明：围垦显著降低了互花米草的扩张速度,观测期间堤内面积增幅为21%,而未围垦的堤外增幅超过400%,且互花米草扩张具有明显的季节性,堤内和堤外快速扩张的季节分别为秋季和夏季;围垦区土壤含水率和盐度分别较围垦区外平均降低25%和50%;互花米草植株高度与生长地高程之间存在显著正相关性（P<0.01）;互花米草种群的扩张距离与地表水位呈显著正相关性（P<0.01）。研究表明,围垦工程阻断了互花米草海水传播的途径,改变了围垦区土壤水盐条件,进而抑制了互花米草的扩张。     

水稻品种及栽培措施对稻田甲烷放的影响

以不同水稻品种为材料,通过测定孕穗至齐穗期稻田甲烷排放量,研究不同品种、不同栽培密度和不同施氮水平对稻田甲烷排放的影响。结果表明：①在品种演进过程中,产量水平不断提高,稻田甲烷排放通量呈逐渐减小（南京１号最大除外）的趋势,即南京１号〉冒子头〉珍珠矮〉扬稻４号,且孕穗期与齐穗期趋势一致。②施氮量、栽植密度对稻田甲烷排放均有影响,稻田甲烷排放通量以高氮处理最高,中氮处理次之,低氮处理最小;每穴栽插４苗     

江苏省畜禽养殖温室气体排放估算

根据畜禽养殖的活动数据和温室气体排放因子,采用IPCC指南(2006)推荐的排放系数法,估算江苏省2000～2009年畜禽温室气体排放量。结果显示:江苏省畜禽养殖甲烷年平均排放总量为174.63 Gg,氧化亚氮年平均排放总量为20.80 Gg。其中,畜禽肠道发酵是重要甲烷排放源,年平均排放量为106.63 Gg,占畜禽甲烷排放总量的61.06%;粪便管理甲烷排放是畜禽温室气体的另一重要来源,年平均排放量为68 Gg,占甲烷排放总量的38.94%;2000～2009年期间江苏省畜禽温室气体排放量总体呈下降的趋势,肠道发酵羊的甲烷排放量最大,粪便管理中温室气体排放生猪排放贡献最大,前者主要是由排放系数决定,后者取决于饲养量。     

艾比湖地区荒漠草地、胡杨林地土壤甲烷排放日变化规律及其环境影响因子研究

[目的]定量分析艾比湖地区荒漠草地和胡杨林地土壤甲烷排放通量的日变化,探讨影响土壤CH4排放的主要环境因子,为该地区环境因子对荒漠生态系统土壤CH4排放的影响提供一定的数据支持.[方法]采用静态暗箱法结合Li-7 700快速CH4分析仪测定荒漠草地和胡杨林地土壤生长季的甲烷排放通量,同步进行气温、风速、大气相对湿度等环境因子的观测.[结果]观测期内荒漠草地的平均通量为2.19μg/(m2·s),最大值为48.96 μg/(m2·s),最小值为-38.58 μg/(m2·s);胡杨林地的平均通量为-0.96μg/(m2·s),最大值为36.15 μg/(m2·s),最小值为-16.82 μg/(m2·s).荒漠草地CH4排放具有较明显的昼夜变化,呈双峰曲线;胡杨林地则不明显.荒漠草地、胡杨林地土壤CH4通量排放与不同深度土壤温度之间没有固定的关系.荒漠草地甲烷通量与不同深度土壤温度的相关性高于胡杨林地,且呈极显著相关(P＜0.01),而地表温度与甲烷通量相关性不强;大气相对湿度和风速与甲烷通量日变化之间相关均不显著.[结论]观测时间内的甲烷排放通量几乎为负通量,表明土壤以吸收CH4为主,故荒漠草地和胡杨林地均是甲烷的吸收汇.     

小兴安岭不同沼泽CO2、CH4和N2O排放通量的相互关系研究

利用静态箱-气相色谱法连续两个生长季(2007—2008年)对小兴安岭典型修氏苔草(Carex schmidtii)沼泽和油桦(Betula ovalifolia)-修氏苔草灌木沼泽CO_2、CH_4和N_2O的排放通量进行野外原位观测。结果表明,除2008年灌木沼泽为N_2O的弱汇外,其他均为温室气体的排放源。除苔草沼泽生长季初期,CH_4与N_2O具显著负相关外,CO_2与CH_4、CO_2与N_2O及CH_4与N_2O均呈正相关,但显著性水平视不同湿地类型以及不同季节而定。