若爾蓋高寒泥炭濕地甲烷排放特征研究
本文選題:甲烷排放 切入點(diǎn):高寒泥炭 出處:《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:甲烷(CH4)是僅次于二氧化碳的重要溫室氣體,其在百年尺度上的增溫潛勢(shì)是二氧化碳的28倍,其源和匯機(jī)理的認(rèn)知引起重要關(guān)注。高寒泥炭濕地是重要的大氣甲烷排放源,但由于高寒濕地非生長(zhǎng)季的氣候條件極其惡劣,過去的原位觀測(cè)研究大多集中在生長(zhǎng)季,致使迄今仍對(duì)季節(jié)性凍土區(qū)高寒泥炭濕地尤其是非生長(zhǎng)季CH4排放缺乏充分認(rèn)識(shí)。本研究以地處青藏高原東北部的若爾蓋地區(qū)典型濕地為例,采用靜態(tài)暗箱-氣相色譜人工觀測(cè)方法,開展了跨越冬、春季和初夏季連續(xù)9個(gè)月的原位觀測(cè)研究,試圖了解該濕地CH4排放特征及非生長(zhǎng)季排放的相對(duì)重要性。結(jié)果與初步結(jié)論如下:1)整個(gè)觀測(cè)期間濕地通量平均值介于0.1~1.0 mg C m-2 h-1之間;2)該濕地在非生長(zhǎng)季也有較強(qiáng)的CH4排放,且非生長(zhǎng)季CH4通量的溫度響應(yīng)系數(shù)Q10(18.1~29.8)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在生長(zhǎng)季(1.4~2.2),這意味著非生長(zhǎng)季的CH4排放對(duì)氣候變暖更敏感得多;3)結(jié)合其他生長(zhǎng)季的觀測(cè)結(jié)果,對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的外推估計(jì),該濕地的CH4年排放量約為30 kg C ha-1 yr-1,其中非生長(zhǎng)季的貢獻(xiàn)率高達(dá)50%以上;4)觀測(cè)期的CH4通量具有明顯季節(jié)變化,可解釋為溫度季節(jié)變化、土壤凍結(jié)與消融過程、水位(或土壤濕度)季節(jié)動(dòng)態(tài)和植物生長(zhǎng)節(jié)律等共同作用的結(jié)果;5)觀測(cè)期的CH4通量還在構(gòu)成濕地景觀的三種微地形之間呈現(xiàn)出顯著差異,即凸起處的排放相對(duì)最弱,凹陷處居中,二者的過渡帶相對(duì)最強(qiáng)(p0.01),它們對(duì)整個(gè)濕地排放量的貢獻(xiàn)率依次估計(jì)為大約22%、35%和43%,這種空間差異性可解釋為水位(或土壤濕度)、植物分布和土壤有機(jī)質(zhì)含量等因素的空間差異所致。不過,本研究中原位觀測(cè)的持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短,因而上述結(jié)果或結(jié)論能否在年度或更長(zhǎng)時(shí)間尺度上重現(xiàn),還需要長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)研究加以檢驗(yàn)。
[Abstract]:CH4) is an important greenhouse gas second only to carbon dioxide, and its warming potential is 28 times that of carbon dioxide on a century-scale scale. The understanding of the source and sink mechanism of CH4 is of great concern. The alpine peat wetland is an important source of atmospheric methane emissions. However, due to the extremely bad climatic conditions in the non-growing season of the alpine wetland, most of the in situ observation studies in the past focused on the growing season. As a result, there is still a lack of sufficient understanding of CH4 emissions in seasonal permafrost alpine peat wetlands, especially in non-growing seasons. This study takes the typical wetland in Ruoergai region, which is located in the northeast of the Qinghai-Tibet Plateau, as an example. In situ observation for 9 consecutive months spanning winter, spring and early summer was carried out by means of static dark box and gas chromatography artificial observation method. This paper attempts to understand the characteristics of CH4 emission and the relative importance of non-growth season emissions in this wetland. The results and preliminary conclusions are as follows: 1) the mean value of wetland flux during the observed period is between 0.1 and 1.0 mg / cm ~ (-2) h ~ (-1). The wetland also has strong CH4 emission in non-growth season. Moreover, the temperature response coefficient of CH4 flux in non-growing season is much higher than that in growing season, which means that CH4 emission in non-growing season is much more sensitive to global warming.) combined with the observation results of other growing seasons, extrapolation of observed data is obtained. The annual CH4 emission of the wetland is about 30kg C ha-1 yr-1, in which the contribution rate of non-growth season is as high as 50% ~ (4)) the CH4 flux of the observed period has obvious seasonal variation, which can be explained as the seasonal variation of temperature, the process of soil freezing and ablation, and the process of soil freezing and ablation. The seasonal dynamics of water level (or soil moisture) and plant growth rhythm were the results of the observation period. The CH4 fluxes also showed significant differences among the three micro-landforms that make up the wetland landscape, that is, the discharge from the protrusions was the weakest. The depression is in the middle, Their contribution to the total wetland emissions is estimated to be about 22% 35% and 43% respectively. This spatial difference can be explained by water level (or soil moisture, plant distribution and soil organic matter content, etc.). But, The duration of in-situ observations in this study is relatively short, so whether the above results or conclusions can be reproduced on an annual or longer time scale still needs to be verified by long-term continuous observation studies.
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X171
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