气候与环境研究

作者：王晓龙

单位：西北农林科技大学理学院, 杨凌 712100;中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029,,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029;南京信息工程大学, 南京 210044,,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029,,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029,,西北农林科技大学理学院, 杨凌 712100,

关键词：甲烷排放;高寒泥炭;季节性冻土湿地;空间变异;温度敏感性

基金：国家自然科学基金项目41321064,国家重点基础研究发展计划(973计划)项目2012CB417106

高寒泥炭湿地是重要的大气甲烷(CH4)排放源。由于高寒湿地非生长季的气候条件极其恶劣,过去的原位观测研究大多集中在生长季,致使迄今仍对季节性冻土区高寒泥炭湿地的非生长季CH4排放缺乏充分认识。以地处青藏高原东北部的若尔盖地区典型湿地为例,采用静态暗箱-气相色谱人工观测方法,开展了跨越冬、春季和初夏季连续9个月的原位观测研究,试图了解该湿地的非生长季CH4排放特征及其相对重要性。结果与初步结论如下:(1)整个观测期间上午09:00(北京时间,下同)至11:00时段在6个空间重复位置的CH4通量平均值介于0.1~1.0mgCm-2h-1;(2)非生长季也发生着较强CH4排放,且温度响应系数Q10(18.1~29.8)远远大于生长季(1.4~2.2),这意味着非生长季的CH4排放对气候变暖更加敏感;(3)结合其他生长季的观测结果,对观测数据的外推估计,该湿地的CH4年排放量约为29.4kgCha-1a-1,其中非生长季的贡献率高达50%以上;(4)观测期的CH4通量具有明显季节变化,可解释为温度季节变化、土壤冻结与消融过程、水位(或土壤湿度)季节动态和植物生长节律等共同作用的结果;(5)CH4排放年通量在湿地三种微地形之间呈现出显著差异,即凸起处相对最弱,凹陷处相对最强(p<0.05),这主要是水位(或土壤湿度)、植物分布等因素的空间差异所致;(6)考虑到三种微地形在整个湿地的面积占比时,凸起处、凹陷处和过渡带对整个湿地CH4排放年通量的贡献率依次大约为16%、11%和73%。不过,本研究中原位观测的持续时间相对较短,上述结果或结论能否在年度或更长时间尺度上重现,还需要长期连续观测研究加以检验。

来源：2016年第3期

《气候与环境研究》期刊编辑部

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