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盐沼湿地是三大“海岸带蓝碳”生态系统之一,是全球碳循环的重要组成部分。利用微气象涡度协方差(EC)技术,采集2011年到2015年生长季(5-10月)的黄河三角洲潮汐盐沼湿地生态系统连续的涡度和气象等相关数据,测量分析了潮汐盐沼湿地的净生态系统CO2交换(Net ecosystem CO2 exchange,NEE)及其主要组成部分,包括总初级生产力(Gross primary production,GPP)和生态系统呼吸(Ecosystem respiration,Reco)的动态变化、影响因素及其影响机制。本文的详细研究内容和研究结果如下:(1)对黄河三角洲潮汐盐沼湿地生态系统的CO2交换量进行连续观测,研究生态系统尺度上黄河三角洲潮汐盐沼湿地CO2交换量的日变化、季节变化和年际变化。结果显示,盐沼湿地生态系统在夜间表现为净二氧化碳释放,在昼间表现为净二氧化碳吸收。潮汐盐沼湿地,不同月份的日平均NEE在形态上非常相似,但在振幅上有较大差异。(2)昼间的NEE值与光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)相关性很强。2011年至2013年对应的各生长季,半小时NEE变化的37%,43%和40%是由PAR引起的。夜间NEE值,即盐沼湿地夜间生态系统呼吸,主要受气温(Ta)和土壤含水量(Soil water content,SWC)的影响。三年生长季温度的变化分别可以解释盐沼湿地生态系统呼吸变化的27%,18%和11%的变异。2011年Reco的温度敏感性系数(Q10)估计值为1.69,2012年Q10是1.61,2013年Q10是1.60。黄河三角洲潮汐盐沼湿地0-10 cm和10-20 cm的土壤pH值与NEE和GPP呈现显著的线性相关关系。(3)结合增强型植被指数(Enhanced vegetation index,EVI),揭示生物要素对黄河三角洲潮汐盐沼湿地CO2交换的影响。2011年,2012年与2013年生长季,EVI与8天平均GPP、Reco和NEE都存在线性正相关关系,表明EVI能一定程度上指示GPP,Reco和NEE的变化。地上生物量与Reco和GPP存在极显著的二次曲线关系。(4)通过对比分析黄河三角洲潮汐盐沼湿地不同土壤水分条件下晴天和阴天的NEE光响应,得出结论:在干旱条件下的晴天和长期淹水日,昼间NEE和PAR之间表现出统计学意义的三次回归曲线。干旱条件下,阴天的净CO2吸收比晴天时高。土壤湿润条件下,天气晴朗的日子CO2吸收能力更强,阴天时,生态系统最大光能转化率较高。土壤饱和日的直角双曲线拟合的参数值大于干旱日的拟合参数。总的来说,不同土壤水分状况和不同云量下有效太阳辐射的综合作用会通过改变光能最大转化率和最大光合速率来改变净生态系统CO2交换的光响应。(5)湿地中的潮汐涨落影响地下水位和土壤的物理化学性质,如pH、盐度、土壤养分含量和温度,进而可能改变盐沼湿地-大气二氧化碳交换。本研究表明,日平均NEE在潮汐淹水日大于非潮汐淹水日(P<0.01)。潮汐主要是通过促进昼间的光合作用来提高昼间的净二氧化碳吸收。此外,潮汐淹水增加了盐沼湿地的夜间基础呼吸和温度敏感性(Q10)。短期淹水状态下的光能最大转化率和最大光合速率均高于长期淹水状态。因此,必须考虑潮汐对NEE大小的影响,以便准确估计潮汐淹水时盐沼湿地的碳源/汇状态。(6)5年生长季节,潮汐盐沼湿地累计NEE分别是-16.30,-23.05,-30.44,-21.32和-17.65 g C m-2,都表现为CO2汇,即净吸收大气中的CO2。线性回归分析表明,在生长季尺度上,潮汐盐沼湿地生态系统的GPP、Reco和NEE与土温、气温、降雨量和EVI可以用直线方程较好的拟合。但是需要采集更长时间尺度的连续的数据集,以证明拟合的显著性。