湿地温室气体排放影响因素研究进展

对湿地温室气体(CO2、CH4、N2O)排放的影响因素进行了论述,研究发现影响湿地温室气体排放的主要因素为植被、水文、土壤状况、气候及人为干扰5个方面。通过分析已有研究的进展和存在的问题,指出湿地温室气体排放的影响机理、各影响因素之间的关系及温室气体减量化研究是该领域未来的重点研究方向,并对湿地温室气体管理提出了建议。     

土地利用/覆被变化对土壤温室气体排放通量影响

土地利用/覆被变化影响温室气体的净排放,改变了全球温室气体的收支平衡.森林、草地和农田之间的转化、湿地和旱地的转化及土地管理措施的不同,影响着土壤碳的释放和其他痕量气体的排放,从而改变全球变暖增温的综合潜力(GWP),因此要综合考虑土地利用/覆被变化对土壤CO2、CH4和N2O排放通量的影响.加强对温室气体发生机理的研究,选取合理的土地利用和士地管理方式,减少全球大气温室气体浓度增加,是未来研究的重点和难点.     

湿地生态系统碳储存和温室气体排放研究

湿地生态系统是地球上重要的有机碳储库, 湿地植被和土壤碳储量丰富、碳密度高。湿地还是CO₂、CH₄和N₂O等温室气体的源和汇。近百年来,由于土地利用,特别是农业开发和泥炭开采,导致大面积湿地被排干,并排放大量温室气体。多项研究表明湿地保护和恢复能促进碳积累和减少温室气体排放,通过对国内外有关文献的分析,针对近年来科学界普遍关注的湿地生态系统碳储量、碳平衡和土地利用对温室气体排放的影响、湿地与全球气候变化关系等方面的问题进行了初步探讨。     

土壤N2O排放研究进展

N2O不仅是一种重要的温室气体，而且还可以破坏臭氧层。随着人类活动的增加，其在大气中的浓度不断上升，对环境的影响也更加严重，因此，N2O的排放日益成为环境研究的热点问题。土壤是N2O的重要排放源。本文综合分析了土壤N2O排放研究的进展情况，主要包括：土壤N2O产生及排放的机理；影响N2O排放的主要因素；土壤N2O排放的时空特征以及全球N2O排放的模型估计；最后提出了今后的研究方向。     

罗马湖旁路/离线人工湿地系统CO_2、CH_4和N_2O排放通量动态研究

为了研究旁路/离线人工湿地系统在净化水体时的温室气体排放状况及其与环境因子的关系,于2010年7~11月,采用静态箱—气相色谱法,对罗马湖旁路/离线人工湿地系统的3个不同景观结构单元(温榆河龙道河交叉处河岸带S1采样点、龙道河河道S2采样点和罗马东湖湖岸带S3采样点)的CO2、CH4和N2O排放通量进行了同步采样和对比研究,探讨了影响温室气体排放的主要环境因子。研究结果表明,该湿地系统CO2、CH4和N2O的排放通量都有明显的时空变化特征。从空间上看,S1采样点和S2采样点的CO2月平均排放通量较高,分别为73.5 mg/(m2·h)和75.1 mg/(m2·h),与其表层(0~5 cm)沉积物中较高的有机质含量(7.04~29.4 g/kg)有关。S2采样点的CH4月平均排放通量[4.78 mg/(m2·h)]高于S1采样点[1.59 mg/(m2·h)]和S3采样点[1.70 mg/(m2·h)],其与该采样点水体中的氧化还原电位显著负相关(r=-0.779,p0.01)。3个不同景观结构单元的N2O排放通量差异不大[0.022~0.025 mg/(m2·h)];相关性分析结果表明,N2O排放通量与表层沉积物的NO2-—N含量显著正相关(r=0.689,p0.05)。从时间上看,水温是影响旁路/离线人工湿地系统运行时CH4和N2O排放通量的重要环境因子。     

排水造林对泥炭沼泽湿地碳循环的影响概述

湿地仅占全球陆地表面很小的一部分,却是全球陆地生态系统的碳汇,在全球碳循环中发挥着重要的作用。湿地排水后,地表水位下降,湿地土壤有氧层增加,CO2排放速率增加,CH4排放速率减少,进而影响湿地生态系统的碳汇功能。综述了当前国内外有关湿地排水对土壤CO2和CH4温室气体和土壤有机碳储量影响的研究进展,研究表明:森林湿地选择适当择伐可能有利于减缓大气温室气体(CO2和CH4)的排放。这将为我国基层林业局湿地恢复和碳管理,以及湿地经营提供参考价值。     

湿地生态系统碳通量研究进展

湿地碳循环在全球气候变化中起着重要作用,而湿地碳通量研究是湿地碳循环研究的关键问题。由于湿地独特的土壤、植被以及水文过程,使得湿地碳通量有别于其他类型的生态系统。湿地温室气体特别是CO2和CH2的释放水平具有明显的时空变化特征,其通量变化与许多外部因素相关,包括土壤状况、水文条件、植被类型、外源氮等。对近年来湿地生态系统碳汇功能变化以及影响碳通量相关因子的研究成果进行了系统的分析和综述。现有的研究表明,土壤状况对湿地碳通量影响较复杂,在一定范围内,表层土壤温度与气体排放密切相关,甚至呈正相关关系;土地利用／覆盖也影响湿地碳通量变化,导致湿地温室气体排放增加;水文条件特别是水位高度对湿地CO2和CH2排放的影响不同,高水位不利于CO2排出,CH2则与之相反;植被对湿地碳排放也起到正、负两方面作用,并且物种各异。还讨论了湿地碳通量研究进展的瓶颈问题,特别对植被演替较快的潮滩湿地碳通量研究做了展望。     

青藏高原湿地研究进展

青藏高原具有全球重要性,是地球表面上很少受人类活动干扰的区域之一,在全球变化研究中被作为先兆区或预警区。青藏高原湿地多为高寒沼泽、高寒沼泽化草甸和高寒湖泊,具有生态蓄水、水源补给、气候调节等重要的生态功能,在防止全球水危机方面起着关键的作用。因此青藏高原湿地在全球变化研究中占有特殊的重要地位,已经引起国内外学者的关注。本文从湿地的类型和分布、湿地土壤、湿地植被、泥炭的形成与演化、湿地动物、古植被古气候、温室气体排放以及湿地退化几个方面对青藏高原湿地研究进行了综述,并提出了未来的重点研究领域。     

室内模拟水位下退耕还湿地表层土壤温室气体排放研究北大核心CSCD

在中国科学院东北地理与农业生态研究所的科研温室中,进行了实验期为60 d的室内模拟实验,在-5 cm、0 cm和5 cm的模拟水位下,测定和计算出采集自洪河国家级自然保护区的2010年、2014年、2016年弃耕的退耕还湿地和天然小叶章沼泽表层(0~20 cm深度)土壤的CO2、CH4和N2O排放通量。研究结果表明,随着水位的上升,2010年、2014年、2016年弃耕的退耕还湿地和天然小叶章沼泽表层土壤的CO2和N2O排放通量在减小;与-5 cm和5 cm的模拟水位下相比,0 cm水位下表层土壤的CH4排放通量相对最大;随着实验天数的增加,2014年、2016年弃耕的退耕还湿地和天然小叶章沼泽表层土壤CH4排放通量在波动增大;水位越高,其对退耕还湿地表层土壤CO2、N2O总排放量和温室气体的全球增温潜势的抑制作用越明显。     

崇明东滩湿地CO2 、CH4和N2O 排放的时空差异

通过静态暗箱—气相色谱法研究了长江口崇明东滩四类典型湿地(围垦湿地、高潮滩、中潮滩和低潮滩)CO₂、CH₄和N₂O排放特征及影响因素。结果表明,在生长季尺度下,CO₂、CH₄和N₂O均以排放为主;在昼夜尺度下,CO₂和CH₄在夜间排放量大于白昼排放量,而N₂O的排放高峰出现在下午;在潮水退去、潮滩暴露初期,CH₄和N₂O有大量排放,CO₂正好相反。崇明东滩温室气体排放通量自岸向海有明显的梯度变化,总体趋势是越近岸通量值越大。观测与实验表明,温度、潮汐、土壤理化性质、植物和土地利用变化都对温室气体排放通量有明显的影响,其中滨海潮滩湿地特有环境因子潮汐以"淹没—暴露"光滩沉积物的方式控制温室气体的排放。     

土壤氧化亚氮产生、排放及其影响因素

全球变化对人类生存环境的变化有着十分重要的影响,ＣＯ２、ＣＨ４、Ｎ２Ｏ等气体排放量的增加是目前全球气候变化的主要诱因之一。因此,对于温室气体的研究一直以来都是全球气候变化研究的热点,其中,Ｎ２Ｏ又其其增温潜势力大,滞留大气时间长、破坏臭氧层等特点受到格外的关注,对于Ｎ２Ｏ等温室源与汇,产生机制、影响因素以及相应减排措施的研究具有十分重要的现实意义,本文拟就目前国内外土壤Ｎ２Ｏ排放的相关研究作一概述     

全球变暖与湿地生态系统的研究进展

湿地作为一种独特的生态系统是各种主要温室气体的“源”与“汇”,因而在全球气候变化中有着特殊的地位与作用。另一方面,全球气候变化又有可能对湿地生态系统的面积、分布、结构、功能等造成巨大的影响,并有可能引起温室气体的源汇转化,从而对气候系统形成反馈。本文综述了国内外这两个方面的研究进展,指出了近期全球变化与湿地生态系统研究的重点方向和领域     

水库温室气体排放及其影响因素研究进展

二氧化碳、甲烷和氧化亚氮是3种重要的温室气体。水库是这些温室气体的重要排放源,排放途径多样,而且排放受诸多因素影响,其温室气体的排放量在时间和空间上存在差异。水库消落区是连接水陆生态系统能流、物流的枢纽,是温室气体产生的重要场所。通过分析国内外水库温室气体排放相关领域的研究成果,阐述了水库消落区、水库沉积物中温室气体的产生和排放特点;总结分析了水库温室气体的4个主要排放途径:水面自由扩散、气泡排放、水轮机和溢洪道、大坝下游河流排放;从季节变化、水面风速、水体pH、水温、水体含氧量、水位变化、水体中氮元素和磷元素浓度、库龄等角度,深入探讨了水库温室气体排放的影响因素;提出了未来在水库温室气体研究中需要加强的几方面内容。     

升金湖枯水期滩地土壤CO2-C释放通量及有机碳稳定性研究

湿地是陆地生态系统的重要组成部分,在陆地碳库和固碳中具有重要作用。全球湿地碳库的稳定对减少土地利用变化引起的温室气体释放及减缓气候变化具有重要意义。以升金湖国家级自然保护区的典型滩地为研究对象,采用静态箱—气相色谱法对土壤CO₂释放通量进行观测和测定,并进一步分析土壤有机碳库的分布,探讨了滩地土壤呼吸动态和碳库稳定性。研究结果表明,升金湖0～20 cm滩地土壤有机碳含量为11.47～22.25 g/kg,有机碳密度为3.78～4.58 kg/m²,平均有机碳密度为4.11 kg/m²,土壤CO₂-C释放通量为111.7～499.5mg/（m².h）;滩地土壤有机碳密度和CO₂-C释放通量高于周边地区的水稻土土壤,且其有机碳稳定系数偏低,这表明升金湖滩地土壤有机碳库自身具有较高的稳定性,这是滩地土壤有机碳保持的一种机制,在气候变暖背景下,滩地土壤有机碳库的脆弱性将增加。     

Research progress in cold region wetlands, China

China has some of the most abundant wetland resources in the world. Cold region wetlands cover more than 60% of the total natural wetlands in China and play an indispensable role in global climate regulation, water holding, uptake and emission of greenhouse gases, and biodiversity conservation. Because cold region wetlands are sensitive to climatic and environmental changes, it is important for ecological conservation and environmental management to summarize and analyze current research progress on these specific ecosystems. This paper reviews the focus of present studies on the typical cold region wetlands in the northeast region and the Qinghai-Tibet Plateau of China from several aspects as follows: types and distribution, responses of permafrost to climatic changes, uptake and emission of greenhouse gas, eco-hydrological processes, and vegetation succession. Our conclusions are: global warming has a long-term and serious impact on cold region permafrost; emission of greenhouse gases has great temporal and spatial heterogeneity; and hygrophytes in the cold region wetlands have been generally replaced by xerophytes, although it is still unclear whether the vegetation diversity index has increased or decreased. Based on this review, some key topics for future study are recommended as follows: (1) the response of degeneration of cold region permafrost at various spatial and temporal scales; (2) prediction of wetland degeneration tendency by coupling weather, soil, and hydrological models; (3) evaluation of carbon storage; (4) the actual response mechanisms of greenhouse gases to climatic changes; and (5) development of water requirement calculation methods tailored to the unique ecosystems of cold region wetlands.     

从魁北克2000-世纪湿地大事件活动看21世纪国际湿地科学研究的热点与前沿

介绍了魁北克 2 0 0 0 -世纪湿地大事件活动的主要内容和信息 ,结合收集到的国际上新的湿地研究文献资料 ,总结了国际湿地科学研究的前沿领域、热点、主要研究进展和发展趋势 ,对国际湿地科学研究进展加以简要概述 ,以此透视现代国际湿地科学研究一些新的动向和趋势。     

湿地生态系统中主要功能微生物研究进展

阐述了湿地生态系统中主要功能微生物的多样性特点,以及主要功能微生物群落结构多样性在地域、环境、湿地类型中的差异;概括了主要功能微生物在湿地中污染物的降解、温室气体释放等方面的作用;概述了氨氧化微生物、产甲烷古菌和甲烷氧化细菌、反硝化细菌和真菌以及硫酸盐还原菌与硫氧化细菌等主要功能微生物的相关研究进展;总结了植被和养分元素对湿地生态系统中微生物影响的研究成果。针对各种外在因素影响湿地微生物的详细机制尚不明确,湿地生态系统中植被与微生物多样性的关系存在争议,以及湿地微生物在净化污水、温室气体排放等方面功能类群及分布特点研究相对匮乏等问题,提出了湿地功能微生物研究的发展方向。     

稻田CH4排放研究进展

CH4是引起全球变暖的温室气体之一,稻田是CH4的重要排放源．对稻田CH4的最新研究进展作了较为详尽的综述,包括稻田CH4排放的机制和规律,重点分析了影响稻田CH4排放的因素,指出今后的研究重点应以现有的田间数据为基础,定量说明不同环境因素在CH4产生、排放中的贡献率,完善实验方法,使实验方法具有统一模式,建立稻田温室气体排放的综合模型,预测稻田温室气体排放变化。