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闽江河口湿地不同土地利用方式下甲烷排放研究

作　者: 雷波
导　师: 曾从盛
学　校: 福建师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 闽江河口 CH4排放影响因子藨草湿地水稻田
分类号: X831
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本研究以闽江河口天然湿地类型——藨草（scirpus mariqueter）湿地和人工湿地——水稻（paddy）田为研究对象,采用野外定位观测和室内实验分析相结合的方法,测定了甲烷（CH₄）排放通量,并对其主要影响因素进行了研究。涨潮前藨草湿地CH₄排放通量季节动态范围为0.39～9.08 mg·m^-2·h^-1,平均值为4.22 mg·m^-2·h^-1;落潮后排放通量范围为0.95～12.78 mg·m^-2·h^-1,平均值为5.82mg·m^-2·h^-1。落潮后CH₄排放通量高于涨潮前。水稻田（夏季）CH₄排放通量季节动态范围为-0.16～31.89 mg·m^-2·h^-1。在水稻生长期间出现3个排放高峰期,分别出现在水稻分蘖末期、孕穗期、成熟期。其CH₄排放通量与地下5cm处土温显著相关（相关系数:R=0.762,P＜0.05）,但与气温,氧化还原电位（Eh）等无明显相关性,其原因很可能是水稻田CH₄排放通量与水稻生长阶段关系更为密切。夏季水稻田CH₄平均排放通量为14.88 mg·m^-2·h^-1,显著高于藨草湿地CH₄排放通量,可见人类生产活动直接导致CH₄排放通量增加。生长季藨草湿地CH₄排放通量日动态范围为2.43～12.66 mg·m^-2·h^-1,平均值为5.92 mg·m^-2·h^-1;非生长季藨草湿地CH₄排放通量日动态范围为0.09～1.30 mg·m^-2·h^-1,平均值为0.63 mg·m^-2·h^-1。水稻田CH₄排放通量日动态的最大值和最小值分别出现在14点和凌晨6点,其排放通量分别为4.12 mg·m^-2·h^-1、1.67 mg·m^-2·h^-1,在这两个时刻也分别对应着最高和最低的土温、气温。经相关性分析得出水稻田CH₄排放通量日动态与土温、气温显著相关,这和国际国内相关研究是一致的。研究表明,温度条件、土壤Eh是影响CH₄排放通量的主要因子,其它因子也在一定范围内表现出对CH₄排放的作用;对于水稻田来说,水稻不同生长阶段可能是决定其排放通量的主要因素:水位等条件同水稻田CH₄排放通量密切相关。人类通过土地利用方式的改变,如将天然湿地改造为水稻种植业用地,大大增加闽江河口湿地CH₄排放通量。出于减排和维护生态环境需要,人类应该采取诸如加强管理、改变耕作方式、确立闽江河口湿地开发时序等一系列措施。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-4
中文文摘  4-9
第1章绪言  9-19
  1.1 研究背景  9-11
  1.2 湿地CH_4排放研究进展  11-17
    1.2.1 湿地CH_4动态测定方法  12-14
    1.2.2 湿地CH_4排放特征及影响因子  14
    1.2.3 湿地CH_4生成、氧化及传输机理  14-17
  1.3 本文主要研究内容及意义  17-19
第2章研究区概况  19-23
  2.1 范围  19
  2.2 自然概况  19-20
  2.3 开发利用状况  20-23
第3章样地选择与实验设计  23-27
  3.1 样地选择  23
  3.2 实验设计  23-27
    3.2.1 实验对象选择  23
    3.2.2 蔗草、水稻生长特性及实验设置  23-24
    3.2.3 采样时间及观测方法  24-25
    3.2.4 气体采集主要技术问题  25-26
    3.2.5 气样的GC分析  26
    3.2.6 CH_4排放通量计算方法  26-27
第4章藨草湿地及水稻田CH_4排放  27-35
  4.1 藨草湿地CH_4排放通量动态  27-31
    4.1.1 藨草湿地CH_4排放通量季节动态  27-29
    4.1.2 藨草湿地CH_4排放通量日动态  29-31
  4.2 水稻田CH_4排放通量动态  31-33
    4.2.1 水稻田CH_4排放通量季节动态  31-32
    4.2.2 水稻田CH_4排放通量日动态  32-33
  4.3 藨草湿地及水稻田CH_4排放通量对比  33-35
    4.3.1 藨草湿地及水稻田CH_4排放通量季节动态对比  33
    4.3.2 藨草湿地及水稻田CH_4排放通量日动态对比  33-35
第5章闽江河口湿地CH_4排放通量影响因素分析  35-51
  5.1 温度  35-38
  5.2 天气  38-39
  5.3 土壤EH  39-42
  5.4 土壤含水量  42-43
  5.5 盐度  43-46
  5.6 PH值  46
  5.7 潮汐  46-47
  5.8 其他影响因子  47-50
    5.8.1 水位对水稻田CH_4排放通量的影响  47-48
    5.8.2 水稻植株地下部分干重及总干重与水稻田CH_4排放通量的关系  48-49
    5.8.3 藨草密度及株高与CH_4排放通量的关系  49-50
  5.9 小结  50-51
第6章人类活动对闽江河口湿地CH_4排放通量的影响及减排措施  51-55
  6.1 人类活动对闽江河口湿地CH_4排放通量的影响  51
  6.2 稻田减排  51-55
    6.2.1 水稻田CH_4减排控制方法  52-53
    6.2.2 小结  53-55
第7章结论与展望  55-57
参考文献  57-64
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果  64-65
致谢  65-66
个人简历  66-67

闽江河口湿地不同土地利用方式下甲烷排放研究

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