季节性冻结高寒泥炭湿地非生长季甲烷排放特征初探

摘要：

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0.1～1.0 mgC m-2 h-1;(2)非生长季也发生着较强CH4排放,且温度响应系数Q1o (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29.4 kgC ha-1 a-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.

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

所属期刊栏目：21

分类号：P461+.4(气候学)

资助基金：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 National Natural Science Foundation of ChinaGrant 41321064;National Key Fundamental ResearchProgram of China973 Program,Grant 2012CB417100

在线出版日期：2016-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：282-292