白洋淀湿地CH4和CO2排放特征及其影响因素初探

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0341

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (2): 63-70.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0341

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白洋淀湿地CH₄和CO₂排放特征及其影响因素初探

赵颖¹^,²(), 王飞³()

¹山西省生态环境监测和应急保障中心,太原 030027
²山西省生态环境科学研究院,太原 030027
³山西大学体科所,太原 030006

收稿日期:2021-04-01 修回日期:2021-08-05 出版日期:2022-01-15 发布日期:2022-02-25
通讯作者: 王飞
作者简介:赵颖,女,1982年出生,山西太原人,正高级工程师,博士,研究方向为流域水环境过程。通信地址：030027 山西省太原市尖草坪区兴华街11号山西省环境科学研究院,Tel：0351-6262191,E-mail： 56787292@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目“白洋淀湿地水-土-植被体系碳排放及其调控机理研究”(41601202);山西省重点研发项目“污灌区土壤-作物体系复合污染效应及其人体健康风险研究”(201803D221002-4);山西省重点研发项目“汾河流域城市景观-水环境生态效应改善的系统管控与技术集成研究”(201903D321069)

Characteristics and Influencing Factors of CH₄ and CO₂ Emissions in Baiyangdian Wetland

ZHAO Ying¹^,²(), WANG Fei³()

¹Shanxi Provincial Security Center of Ecological Environmental Monitoring and Emergency, Taiyuan 030027
²Shanxi Provincial Academy of Ecological Environmental Science, Taiyuan 030027
³Physical Science Institute of Shanxi University, Taiyuan 030006

Received:2021-04-01 Revised:2021-08-05 Online:2022-01-15 Published:2022-02-25
Contact: WANG Fei

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在探索白洋淀湿地碳排放规律及影响因素,以期为制定该地区的碳管理决策提供技术支持。运用静态箱-气相色谱法,测定了白洋淀湿地不同时间、区域环境下甲烷(CH₄)和二氧化碳(CO₂)的排放通量。结果表明,5—10月CH₄和CO₂排放通量均呈现先增大后减少的变化趋势,其中7月CH₄和CO₂排放通量的日变化较大。在空间上,CH₄排放通量表现为水陆交错带芦苇>台地芦苇区>湖面区>陆地区;CO₂的排放通量呈现出与CH₄排放相反的结果。CH₄和CO₂排放通量均与温度和土壤TN含量显著正相关(P<0.05)。此外,多数情况下的CH₄和CO₂的排放存在显著正相关的关系(P<0.05)。综上所述,白洋淀湿地CH₄和CO₂的排放通量具有明显的时空变化规律,且受到气温、土壤N和植物生物量不同程度的影响。

关键词: 白洋淀湿地, CH₄排放, CO₂排放, 影响因素

Abstract:

This study explored the carbon emissions and their influencing factors in Baiyangdian wetland, in order to provide a basis for the carbon management. Temporal and spatial variations of methane (CH₄) and carbon dioxide (CO₂₎ emission fluxes in Baiyangdian wetland were measured using the static closed chamber gas chromatography technique. The temporal variations show that the CH₄ and CO₂ emission fluxes increase first then decrease from May to October, and the daily variation of CH₄ and CO₂ emission fluxes is relatively large in July. The spatial variation of CH₄emission fluxes is in the following order: ecotone zone with reeds>terrace zone with reeds>water zone>terrestrial zone. However, the CO₂ emission fluxes show the opposite results. Besides that, CH₄ and CO₂ emission fluxes are significantly and positively correlated with temperature and soil TN content (P<0.05). Under the same environmental condition, CH₄ and CO₂ emission fluxes have significantly positive correlations (P<0.05). In sum, CH₄ and CO₂ emission fluxes show significant temporal and spatial variation, and are influenced by air temperature, soil N and reeds biomass.

Key words: Baiyangdian wetland, methane emissions, carbon dioxide emissions, influencing factors

中图分类号:

X171.1

赵颖, 王飞. 白洋淀湿地CH₄和CO₂排放特征及其影响因素初探[J]. 中国农学通报, 2022, 38(2): 63-70.

ZHAO Ying, WANG Fei. Characteristics and Influencing Factors of CH₄ and CO₂ Emissions in Baiyangdian Wetland[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(2): 63-70.

图/表 7

图1. 采样点示意图

图2. CH4排放通量的日变化趋势 ER代表水陆交错带芦苇区;TR代表台地芦苇区;T代表陆地区;W代表湖面区。下同

图3. CO2排放通量的日变化趋势图

图4. CH4、CO2排放通量的月变化趋势

图5. CH4排放通量与气温的相关性

图6. CO2排放通量与气温的相关性

相关系数	ER(CO₂)	TR(CO₂)	W(CO₂)	T(CO₂)
ER(CH₄)	0.943^**	0.883^*	0.934^**	0.594
TR(CH₄)	0.933^**	0.815^*	0.875^*	0.509
W(CH₄)	0.648	0.927^**	0.821^*	0.765
T(CH₄)	0.889^*	0.861^*	0.917^*	0.497

表1. CH4和CO2排放通量的Pearson相关分析

参考文献 42

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白洋淀湿地CH₄和CO₂排放特征及其影响因素初探

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