小兴安岭典型草丛和灌丛沼泽CO2、CH4和N2O排放及其影响因素

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:puzz777
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2007年6月-10月和2008年5月-10月两个生长季内采用静态箱-气相色谱法,同步研究了小兴安岭典型修氏苔草(Carex schmidtii)沼泽和油桦-修氏苔草(Betula ovalifolia-Carex schmidtii)灌丛沼泽CO2、CH4和N2O排放通量的季节动态、日动态及其与环境因子的关系,估算了三者的生长季排放量。草丛和灌丛沼泽2007年生长季(6-10月)CO2排放总量分别为17841.78、20130.56kg·hm-2,2008年生长季(5月中旬-10月)排放总量分别为16331.78、18294.24kg·hm-2。2007年生长季CH4排放总量分别为69.26、3.36 kg·hm-2,2008年分别为1482.60、18.15kg·hm-2。2007年生长季N2O排放总量分别为0.14、0.29kg·hm-2,2008年分别为0.68、-0.10kg·hm-2。草丛和灌丛沼泽CO2、CH4和N2O(除灌丛沼泽2008年不明显)排放通量具有明显的季节变化。草丛和灌丛沼泽CO2最大排放量均出现在夏季;灌丛沼泽2007年CH4最大排放量出现在秋季,草丛沼泽和2008年的灌丛沼泽出现在夏、秋季节;草丛沼泽2007年和灌丛沼泽2008年N2O最大排放量出现在夏季,草丛沼泽2008年和灌丛沼泽2007年均出现在夏、秋季节。草丛和灌丛沼泽2007年CO2排放通量分别为487.89、549.62mg·m-2·h-1。2008年分别为391.53、438.31mg·m-2·h-1,年际间差异不显著。草丛和灌丛沼泽CO2排放日通量具有明显昼高夜低规律。通量以8月最高、6月次之、9月最低。8月草丛和灌丛沼泽日均通量分布在408.44-616.65、469.92-942.21 mg·m-2·h-1。6月分布在182.98-635.05、206.25-763.40 mg·m-2·h-1。9月分布在102.95-318.77、15.19-285.01mg·m-2·h-1。草丛和灌丛沼泽2007年CH4平均通量分别为1.88、0.092 mg·m-2·h-1。2008年分别为34.18、0.43mg·m-2·h-1,年际排放差异显著。草丛沼泽CH4日通量具有较强的昼夜变化规律性,其中,6月和9月为昼高夜低变化规律,8月则为明显夜高昼低变化规律;灌丛沼泽昼夜规律性不明显。8月草丛和灌丛沼泽通量分布在0.68-1.89、-0.07-0.21mg·m-2·h-1。6月分布在2.20-4.67、0.08-0.21mg·m-2·h-1。9月分布在1.82-10.89、.0.02-0.19mg·m-2·h-1。草丛和灌丛沼泽2007年N2O排放平均通量分别为0.0037、0.0082mg·m-2·h-1。2008年分别为0.016、-0.0025mg·m-2·h-1。年际排放差异草丛沼泽不显著,灌丛沼泽显著。草丛和灌丛沼泽日变化中,6月沼泽为N2O的吸收汇,8、9月为弱排放源。8月沼泽N2O日排放通量具有比较明显的昼高夜低规律,6月和9月的日排放规律性不明显。8月草丛和灌丛沼泽通量分布在-0.008-0.03、0.002-0.017mg·m-2·h-1。6月分布在-0.014-0.002、-0.015-0.005mg·m-2·h-1。9月分布在-0.005-0.008、-0.003-0.021mg·m-2·h-1。CH4排放通量与CO2排放速率之间具有显著的正相关关系;CO2与N2O排放通量之间具有显著的正相关关系;CH4与N2O排放通量之间具有显著的正相关或负相关关系。草丛沼泽9月CO2排放日通量与空气温度、箱温、地表温度和30cm地温线性相关,9月CH4排放通量与空气温度、箱温之间呈二元的线性关系。6月CO2日通量与空气温度和15cm土壤温度线性相关,6月N2O日通量与10cm土温具有显著的负相关关系。8月N2O日通量与地表温度具有很好正相关关系;灌丛沼泽8月CO2日变化通量与空气温度、箱温之间具有线性关系,N2O日排放通量与40cm土温呈线性关系。9月CO2排放通量分别与空气温度、箱温、地表温度具有线性关系,与10、15cm土温呈对数的关系,N2O排放日通量与10、15cm土温具有较好的负相关关系。6月N2O排放日通量与15cm土温具有显著的负相关性。CH4通量与各温度的相关关系均不显著。温度(空气温度、箱内温度及各层土壤温度)是沼泽CO2通量季节变化的主要影响因素。草丛沼泽CO2通量与地表、5、10、15cm土温呈线性正相关,与20 cm土温呈对数关系,CH4通量与土温(5、10、15、20、30、40 cm)均具有显著的正相关关系,N2O通量与10 cm土壤温度显著负相关;灌丛沼泽CO2通量与空气温度、地表温度、5 cm土温呈线性正相关,与10、15、20 cm土温呈对数关系。CH4通量与水位、温度的关系均不显著。N2O通量与水位具有显著的负相关性(n=32)。
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