酸沉降对闽江河口湿地CH4产生排放和碳输出的影响

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1、福建师范大学硕士学位论文摘要湿地是一个巨大的碳库，它是温室气体的源或汇。最近研究表明酸沉降可以刺激硫酸盐还原细菌活性增加，并与产甲烷(CH4)菌争夺基质，从而抑制CH4气体的产生。国外关于酸沉降抑制泥炭沼泽和水稻田等湿地的CH4产生、排放的研究已经很多，但在河口湿地缺还很少开展相关研究，相关机制不是很清楚。地处东南沿海区的闽江河口湿地具有其典型性和代表性，成草是闽江河口湿地最主要的植被类型之一，故而研究酸沉降对闽江河口咸草湿地甲烷排放影响的具有重要理论意义和实践价值。闽江河口湿地是我国东南沿海最具代表性的河口湿地之一。本文采用室内培养法一原位静态箱法—气相色谱法

2、，探讨了酸沉降对闽江河口湿地CH4排放的影响，闽江河口咸草湿地CH4产生可能的竞争性基质来源和非竞争性基质来源，以及酸沉降对湿地土壤碳输出的影响。研究成果填补了我国在该方面研究的不足本文研究结果如下：l、成草湿地CH4排放通量具有明显的季节变化。CH4排放通量的变化模式为单峰模式，温度变化和植物生长状况是造成这一规律的主要原因。2、温度在一定范围内与CH4排放成正相关，盐度与CH4排放负相关：酸碱度QH)和氧化还原电位(Eh)在室内控制条件下显著相关，在自然状态下，由于湿地CH4排放的影响机制相当复杂，Eh和pH的变化对CH4排放的影响并不是很明显．3、室内培养

3、的理想状态下，硫酸根的增加可以刺激硫酸根还原菌同产甲烷菌竞争底物，从而达到抑制CH4产生的效果。4、模拟酸沉降对闽江河口湿地CH4排放的影响，结果表明：(1)从相对变化率看，增加硫酸根可以抑制一定程度的闽江口鳝鱼滩湿地CH4排放。但CH4排放在绝对量上抑制不明显。(2)大剂量的酸沉降处理实验也同样说明增加酸沉降在一定范围内还是可以增加抑制效果的。但是由于半日潮的冲刷作用，处理组的CH4排放通量也迅速恢复到了施加前的水平。(3)证实了Gauci等(2004)在美国宇航局戈达德航天飞行中心通过模拟实验中的假设。5、闽江口鳝鱼滩湿地CH4产生的基质来源不是H2／C02

4、，而施加醋酸、甲醇、福建师范大学硕士学位论文三甲胺都对CI-h产生都有促进作用。同时发现CH4氧化随着CH4浓度的增加而增加，并且在微氧情况即可以发生。6、从室内培养实验看，硫酸根的存在在短期内是增加了C02和CH4总的碳输出。而在闽江口鳝鱼滩湿地，土壤中的硫酸根浓度已经超过饱和浓度，再增加酸沉降并没有增加硫酸根还原的速率。因此在闽江口鳝鱼滩湿地，增加酸沉降并不会增加CH4和C02这两种碳输出。关键词：酸沉降，咸草湿地，甲烷排放，碳输出，闽江河口llI福建师范大学硕士学位论文中文文摘CH4是主要的温室气体，湿地是主要的大气甲烷排放源。最近研究表明酸沉降可以刺激湿

5、地土壤中硫酸盐还原细菌活性，并使之与产甲烷菌争夺基质，从而抑制甲烷气体的产生。国外关于酸沉降抑制泥炭沼泽和水稻田等湿地的CH4产生、排放的研究已经很多，但在河口湿地缺还很少开展相关研究，相关机制不是很清楚。地处东南沿海区的闽江河口湿地具有其典型性和代表性，咸草是闽江河口湿地最主要的植被类型之一，故而研究酸沉降对闽江河口咸草湿地甲烷排放影响的具有重要理论意义和实践价值。本文第一部分综述了国内外酸沉降对甲烷排放影响的研究现状、相关机制研究进展。同时由于目前相关研究主要集中在泥炭沼泽和水稻田等湿地，而在河口湿地研究不足，因此还综述了河口湿地甲烷排放的研究进展，以加强对

6、河口湿地甲烷排放机制的了解。本文以在河口湿地研究酸沉降对甲烷排放影响的报道还很少为切入点，选取闽江河口区最大的洲滩湿地——鳝鱼滩湿地作为研究对象，开展酸沉降对河口湿地甲烷排放影响的研究。最后阐述了本文的研究内容、目的与意义等。第二部分介绍了研究区概况以及所涉及的研究方法，包括甲烷通量的观测方法、酸沉降对甲烷排放影响的实验设计和甲烷产生的基质来源测定的实验设计。比较详细地的说明了实验方法和步骤，以及实验过程中的质量控制和其他需要注意的问题，可以为今后相关研究提供参考。第三部分探讨了咸草甲烷排放的季节变化，甲烷排放的主要影响因素以及酸沉降对闽江河口湿地CH4排放的影

7、响。研究结果表明：(1)鳝鱼滩咸草湿地CH4排放具有显著的季节规律，CH4排放通量的变化模式为单峰性，主要集中在生长季(5月．9月)，CH4排放量在6月末7月初出现高峰，然后向两边月份递减，温度变化和植物生长状况是造成这一规律的主要原因。(2)通过对CH4排放的主要环境影响因素的分析，得出温度和盐度与CH4排放高度相关，温度在一定范围内与CH4排放成正相关，盐度与CH4排放负相关；pH和Eh在室内控制条件下显著相关，在自然状态下，由于湿地CH4排放的影响机制相当复杂，Eh和pIq的变化对CH4排放的影响并不是很明显。(3)室内模拟酸沉降对湿地土壤C／-h产生的影

8、响，发现在室内培养福建师