艾比湖高盐湖泊湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量变化特征研究

来源 :新疆师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanhan069
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艾比湖是新疆第一大咸水湖,目前正遭受湖面积萎缩、风沙活动强烈、土壤盐化、植被退化及气候暖干化等严峻的环境问题。本研究选取艾比湖高盐湖泊湿地作为研究区,环艾比湖一周160 km范围内不同区域、不同典型植被群落、不同季节土壤为研究对象,于2015—2017年的1月(冬季)、5月(春季)、8月(夏季)、11月(秋季),采用静态箱—气相色谱法对土壤CO2、CH4、N2O进行采集,并测定和记录环境因子。掌握艾比湖湿地土壤温室气体排放通量的时空变化规律,分析影响高盐湖泊湿地土壤温室气体排放的主控因子,估算区域土壤温室气体排放总量,对于了解艾比湖湿地区域源/汇格局具有重要的指导意义。主要结论如下:(1)艾比湖高盐湖泊湿地不同植物群落的土壤CO2、N2O通量的季节变化分别是以夏季和秋季为排放峰值的单峰曲线,排放通量最低值出现在冬季。土壤CH4通量是以夏季为吸收峰值的单峰曲线形式,吸收通量最低值亦出现在冬季;(2)通过分析艾比湖高盐湖泊湿地不同植物群落的土壤CO2、CH4、N2O通量的空间分布可知,土壤CO2通量排放的高值区出现在西北部(梭梭-柽柳群落),低值区出现在西南部(芦苇群落)。土壤N2O排放通量呈现出东南部(胡杨群落)、西北部高,东北部(梭梭群落)、西南部较低的特点;土壤CH4通量吸收值由艾比湖湿地北部向南部依次递减;(3)相关分析、主成分分析以及多元回归分析表明,土壤温度、空气温湿度、土壤有机质是影响艾比湖高盐湖泊湿地土壤CO2、CH4、N2O通量的主要因子;当土壤温度分别处于25℃32℃、25℃32℃、0℃5℃范围,空气温度分别处于30℃40℃、30℃40℃、0℃10℃范围,空气相对湿度处于030%范围,有机质含量分别处于2040 g·kg-1、2040 g·kg-1、1020 g·kg-1范围时,最有利于土壤释放CO2、吸收CH4、释放N2O;(4)东北部(梭梭群落)、东南部(胡杨群落)、西南部(芦苇群落)、西北部(梭梭-柽柳群落)全球增温潜势分别为2421.96、1579.77、546.83和3168.19g CO2/m2,西北部(梭梭-柽柳群落)对大气温室气体贡献最大,艾比湖高盐湖泊湿地土壤综合表现为温室气体的排放“源”,即对区域变暖有促进作用。与国内外其他典型生态系统CO2、CH4、N2O通量的对比表明,艾比湖高盐湖泊湿地土壤CO2、CH4、N2O排放量较小,其增温效应相对偏低。
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