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題目： 降水梯度對青海湖河源濕地溫室氣體排放日變化的影響

溫室氣體主要的源和匯來自陸地生態(tài)系統(tǒng) ,。濕地生態(tài)系統(tǒng)敏感脆弱，    由于受氣候變化和降水量變化影響,， 濕地生物群落,、 濕地蒸散發(fā)速率、 水文地質(zhì),、 水文化學(xué)和生物區(qū)系均發(fā)生了變化 ，  從而進(jìn)一步影響濕地生態(tài)系統(tǒng)碳,、 氮循環(huán)過程 。濕地在長期水淹的厭氧情況下導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)積累,，  成為重要的碳匯 ,。在人類活動(dòng)和氣候變化的影響下濕地的碳匯功能有所減弱。CH_4,、 N₂O在有機(jī)質(zhì)加速分解影響下,， 濕地逐漸成為溫室氣體的排放源 。

研究內(nèi)容：

     水分是影響高寒生態(tài)系統(tǒng)生長發(fā)育的主要限制因素,，   為探明不同水分條件對濕地溫室氣體排放特征的影響，  選取青海湖流域瓦顏山河源濕地為研究對象,，  利用不同的水分特征濕地,，     通過靜態(tài)箱-氣相色譜法，      監(jiān)測了濕地24h溫室氣體排放特征,，探究了2020年和2021年8月（生長旺季）的 CK（對照處理）,、  +25%（增雨 25%處理）,、-25%（減雨 25%處理）、 +75%（增雨 75%處理）、 -75%（減雨 75%處理）條件下,，對二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）,、氧化亞氮（N2O）日變化趨勢,。結(jié)果表明： （1）CO₂排放范圍為47.52~123.71  mg·m^-2·h^-1， CH₄通量范圍為-8.50~6.74µg·m^-2·h^-1,N₂O通量范圍為-15.82~6.90 µg·m^-2·h^-1。  （ 2）CK,、     +25%,、      +75%處理下CO₂,、       CH₄、    N₂O日變化表現(xiàn)為排放狀態(tài)；      -25%處理下 CO₂日變化表現(xiàn)為排放狀態(tài),，       CH₄、 N₂O 表現(xiàn)為吸收狀態(tài),；    -75%處理下 CO₂、    N₂O 日變化表現(xiàn)為排放狀態(tài),，    CH₄表現(xiàn)為吸收狀態(tài),， 不同降水處理之間存在顯著差異（P<0.05）。  （3）CO₂與 0~10 cm 土壤溫度呈顯著正相關(guān)（P<0.05）,，  與土壤水分呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；   CH₄與土壤溫度呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），   與土壤水分呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）,；     N₂O與土壤溫度呈正相關(guān)（P<0.05）,，   而CK 處理與土壤水分呈負(fù)相關(guān)，  減雨處理呈正相關(guān)（P<0.05）,，   但無明顯規(guī)律,。（4）不同水分處理下植物群落發(fā)生小幅度演替情況。土壤水分,、 溫度的平衡對該區(qū)的溫室氣體排放通量影響較為顯著,， 應(yīng)避免失調(diào)導(dǎo)致溫室氣體排放量升高,。

 研究方法：

降水量梯度選擇,模擬+25%梯度降水量約為 525mm        、             -25%梯度降水量約為 315mm,、   +75%梯度降水量約為735 mm、  -75%梯度降水量約為105 mm,。其目的是模擬該類型濕地的降水增多和減少對植被,、 土壤及微生物等的影響，  從而進(jìn)一步得出對生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體的影響,。

    溫室氣體通量觀測選取 2020 年,、 2021 年 8月 生 長 旺 季 進(jìn) 行 24 h 樣 品 采 集 ，選 取 增 減 降 水25%,、     75%處理和對照組（CK）進(jìn)行觀測,。本研究采用靜態(tài)箱暗箱原理測定陸地-大氣界面 CO₂、                        CH₄和N₂O 交換通量,，                 觀測頻率為 4h1次,， 共 3 組重復(fù)， 通量觀測期間,，  凹槽內(nèi)注水起密封作用,， 將暗箱扣至地面凹槽之上。第 1 管樣品 0 min 空氣,，          之后每間隔15min 采集 1 次氣體樣品,，     共采集 3 次，  每管樣品 50 mL。樣品采集完畢后,，       運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),。

研究結(jié)論：

在全球變化大背景下， 在減雨處理下 3 種氣體排放通量明顯小于增雨處理下 3 種溫室氣體排放通量,， 從而可以看出,， 降雨量的增加使瓦顏山河源濕地溫室效應(yīng)相應(yīng)增加， 從而影響該區(qū)域碳氮收支平衡,。青藏高原高寒濕地的生長旺季 24 h的通量研究雖不足以說明  “源匯"問題,， 但生長旺季的日通量測定能對該區(qū)或相同類型濕地提供理論性參考， 今后對該區(qū)域的研究將延長時(shí)間尺度,， 并結(jié)合微生物分析視角,， 探究濕地的碳氮循環(huán)機(jī)理。

        2020 年瓦顏山河源濕地不同降水處理土壤     2020 年不同水分處理下地上,、地下生物量特征

全氮全碳含量變化

北京澳作生態(tài)儀器公司自主開發(fā)的地上地下溫室氣體箱式通量排放系統(tǒng),，具備實(shí)時(shí),、在線,、多地塊、水/土兩用的多種優(yōu)勢,，在遠(yuǎn)程無人值守條件下可完成上述實(shí)驗(yàn)方案,，為客戶帶來高效、高精度,、高度自動(dòng)化的測量系統(tǒng)體驗(yàn),。