中亚热带植物排放甲烷研究初报

甲烷(CH4)是大气中第二大温室气体,近年有研究发现在有氧条件下陆生植物也能排放CH4.本研究对中亚热带51种树木离体叶片在有氧环境下进行室内培养,发现21种植物能排放CH4,CH4排放速率范围为0.11～1.37 ngCH4.g-1 DW.h-1,平均排放速率为0.59ngCH4.g-1DW.h-1.植物是否排放CH4及其排放速率与观测条件密切相关.观测的51种植物中包括40种乔木树种和11种灌木树种,分别有15种和6种植物可排放CH4,CH4平均排放速率分别为0.69 CH4.g-1DW.h-1和0.30 ngCH4.g-1DW.h-1,且乔木和灌木之间存在极显著差异(P<0.05).     

光照与紫外辐射对亚热带树木叶片排放CH4的影响

植物排放甲烷（CH4）的来源尚存很大争议,而光照和紫外辐射胁迫可能是植物排放CH4的重要影响因素．本研究选择亚热带常见树种米槠、木荷、浙江桂、罗浮栲、杉木、马尾松和柑橘7种树木为研究对象,利用控制实验研究了光照和增强紫外辐射对树木叶片CH4排放的影响．结果表明：7种树木叶片的平均CH4排放速率在光照条件下（21.176ng·CH4·g^-1DW·h^-1）是在黑暗条件下（9．699ng·CH4·g^-1DW·h^-1）的2．2倍,光照对不同树木叶片CH4排放速率的影响具有显著差异;在高UV-B辐射强度处理下,除浙江桂和柑橘外,其他5种树木的CH4排放速率均显著高于低UV—B辐射强度处理的CH4排放速率;树种及其与光照或UV辐射的交互作用对树木叶片CH4排放速率的都具有显著影响,光照或增强UV辐射强度对排放速率较低的树木种类排放CH4的促进作用更强．     

三江平原毛果苔草湿地CH4排放研究

用密闭不透明箱 -气相色谱法对三江平原毛果苔草湿地进行了近两年的观测研究 ,结果表明 :三江平原毛果苔草湿地全年甲烷排放通量有着明显的季节变化 ,在非冰冻期 (5～ 10月 )CH4通量范围在 4 .6 4～ 2 1.4 8mg·m-2 ·h-1之间 ,平均值为 11.15mg·m-2 ·h-1;冰冻期 (11月到次年 4月 )CH4通量范围在 0 .4 6～ 4 .30mg·m-2 ·h-1之间 ,平均值是 1.6 9mg·m-2 ·h-1。经估算 ,三江平原毛果苔草湿地全年CH4排放总量为 0 .2 32 4Tg/a-1。     

中亚热带2种天然林表层土壤N_2O排放速率

运用静态箱-气相色谱法对中亚热带地区米槠天然林和阿丁枫天然林土壤N2O排放速率进行了1年(2012年1月—2013年1月)原位观测,分析了土壤温度及含水量对土壤N2O排放速率的影响,并探讨土壤无机N含量变化与土壤N2O排放速率的关系。结果表明,观测期间,2种天然林均表现为大气N2O排放源,米槠天然林和阿丁枫天然林平均土壤N2O排放速率分别为7.29μg·m-2·h-1、7.41μg·m-2·h-1;米槠天然林和阿丁枫天然林土壤N2O排放速率季节变化明显,最高排放速率均出现在夏季6月,分别为16.51μg·m-2·h-1、18.86μg·m-2·h-1;2个林分N2O排放速率最低值分别出现在2012年1月和2012年9月,分别为3.04μg·m-2·h-1和2.17μg·m-2·h-1。2种天然林土壤N2O排放速率均与土壤温度无显著相关性,与土壤含水量显著正相关(P0.05);2种天然林土壤N2O排放速率与NH4+含量均无显著相关性,米槠天然林和阿丁枫天然土壤N2O排放速率与NO3-含量分别呈显著负相关和显著正相关(P0.05)。研究结果表明,土壤含水量及NO3-含量的变化对中亚热带天然林土壤N2O排放速率有着重要的影响。     

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。     

中国典型湿地生态系统碳汇功能比较

选择温带湿润地区三江平原湿地、青藏高原东缘若尔盖湿地和北热带向南亚热带过渡区域的广州红树林湿地,对比分析不同气候条件下湿地生态系统碳源、碳汇特征及其影响因素.研究发现,红树林湿地在固碳速率和固碳潜力方面都要高于泥炭沼泽和苔藓泥炭沼泽.不同气候条件下,湿地的CH4和CO2排放通量有较大差异.在CO2排放通量方面,若尔盖高原湿地和三江平原湿地的排放通量要高于红树林湿地;在CH4排放通量方面,三江平原湿地的CH4排放通量要大于若尔盖高原湿地和红树林湿地.不同气候条件下,湿地生态系统总体表现为碳汇.气候因素在大尺度上影响湿地的碳源、碳汇特征,而水文、植被类型和植株密度等亦是影响不同湿地类型碳源、碳汇差异的主要因素.     

若尔盖高原泥炭沼泽二氧化碳、甲烷和氧化亚氮排放通量研究

2003～2005年,在每年的植物生长季,采用静止箱/气相色谱法,观测和计算了若尔盖高原泥炭沼泽温室气体CO2、CH4和N2O的排放通量.若尔盖高原泥炭沼泽平均CO2排放通量为203.22 mg/(m2·h),分别是沼泽化草甸平均CO2排放通量[348.31 mg/(m2·h)]的58%和放牧草场平均CO2排放通量[323.03 mg/(m2·h)]的62%;若尔盖高原泥炭沼泽平均CH4排放通量为2.43 mg/(m2·h),分别是沼泽化草甸平均CH4排放通量[0.29mg/(m2·h)]的8.4倍和放牧草场平均CH4排放通量[0.07 mg/(m2·h)]的34倍;若尔盖高原泥炭沼泽平均N2O排放通量为0.020 mg/(m2·h),低于沼泽化草甸平均N2O排放通量[0.037 mg/(m2·h)]和放牧草场平均N2O排放通量[0.056 mg/(m2·h)].     

太湖湖滨带秋、冬季CH4排放特征及其影响因素初步研究

2003年9月至2004年2月期间,在太湖北部的梅梁湾湖区,采用原位静态暗箱方法,沿水体至陆地方向对两种典型湖滨带进行了CH4的近地(水)表面浓度体积分数和CH4排放通量研究。研究结果表明,观测期间的富营养化湖泊湖滨带是CH4的排放源,其近地(水)表面的CH4体积分数变化范围为1.889×10-6~14.151×10-6,高于大气背景的CH4体积分数(1.745×10-6)。研究区中,有植被的水向辐射区CH4体积分数最高,为(13.208±1.333)×10-6。观测期间,研究区的CH4排放通量变化在-179~83344μg/(m2·h)之间,秋、冬季CH4排放通量的平均值分别为(10530±22030)μg/(m2·h)和(106±354)μg/(m2·h)。在有植被的湖滨带,CH4排放通量具有明显的空间梯度变化,CH4排放通量从水体向陆地方向先升高,至水向辐射区达到最高,然后随地表土壤层水分含量的降低而降低,并且有植被的水向辐射区与其它各区的CH4排放通量存在显著性差异,有植被的水向辐射区是湖滨带的CH4高排放区,因此在进行水体CH4排放评估时必须单独考虑有植被的水向辐射区。     

福州平原两种水稻品种稻田的CH4和N2O排放通量动态

采用静态箱一气相色谱法,以常规稻为参照对象,研究福州平原地区目前正在广泛推广的超级稻稻田的甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放通量特征.结果表明,稻田CH4排放主要集中在水稻分蘖期,其CH4排放量分别占常规稻和超级稻稻田总排放量的76.7％和64.1％;常规稻稻田CH4排放通量范围为0.09～16.90 mg/(m2·h),超级稻稻田CH4排放通量范围为0.11～14.30 mg/(m2·h);在整个水稻种植期,超级稻稻田平均CH4排放通量比常规稻稻田约减少3.6％;常规稻稻田的平均N2O通量为7.7μg/(m2·h),超级稻稻田的平均N2O通量为18.0μg/(m2·h);水稻成熟期常规稻和超级稻稻田的N2O通量占总通量的50％以上,分别达到了55.7％和66.9％.从综合温室效应看,常规稻稻田的综合增温潜势为2 264.5 kg/hm2 CO2,超级稻稻田的综合增温潜势为1 977.04 kg/hm2 CO2,超级稻稻田的综合增温潜势比常规稻稻田低12.7％.在相同管理条件下,种植超级稻可以降低稻田的综合温室效应,并提高水稻产量.     

中亚热带2种天然林表层土壤N2O排放速率

运用静态箱-气相色谱法对中亚热带地区米槠天然林和阿丁枫天然林土壤N2O排放速率进行了1年（2012年1月—2013年1月）原位观测,分析了土壤温度及含水量对土壤N2O排放速率的影响,并探讨土壤无机N含量变化与土壤N2O排放速率的关系。结果表明,观测期间,2种天然林均表现为大气N2O排放源,米槠天然林和阿丁枫天然林平均土壤N2O排放速率分别为7.29μg·m^-2·h^-1、7.41μg·m^-2·h^-1;米槠天然林和阿丁枫天然林土壤N2O排放速率季节变化明显,最高排放速率均出现在夏季6月,分别为16.51μg·m^-2·h^-1、18.86μg·m^-2·h^-1;2个林分N2O排放速率最低值分别出现在2012年1月和2012年9月,分别为3.04μg·m^-2·h^-1和2.17μg·m^-2·h^-1。2种天然林土壤N2O排放速率均与土壤温度无显著相关性,与土壤含水量显著正相关（P〈0.05）;2种天然林土壤N2O排放速率与NH4＋含量均无显著相关性,米槠天然林和阿丁枫天然土壤N2O排放速率与NO3-含量分别呈显著负相关和显著正相关（P〈0.05）。研究结果表明,土壤含水量及NO3-含量的变化对中亚热带天然林土壤N2O排放速率有着重要的影响。