闽江河口短叶茳芏湿地甲烷产生、氧化、传输与排放研究

【摘要】：运用原状土柱与泥浆两种培养方式对闽江河口短叶茳芏沼泽湿地土壤甲烷产生速率的季节变化及其受硫酸盐还原作用影响的程度进行研究,两种培养方式下甲烷产生速率、硫酸盐还原抑制甲烷产生速率均有明显的垂直变化与季节变化特征。原状土柱培养甲烷产生速率、硫酸盐还原抑制作用都大于泥浆培养方式。 100m2与1m2尺度下,土壤甲烷产生速率变异系数都大于200%,具有很强的变异性。100m2尺度下春、秋两季土壤甲烷产生速率空间相关性都较弱,秋季1m2尺度下甲烷产生速率具有较强空间相关性。 短叶茳芏湿地甲烷氧化能力在不同月份明显不同,其中以6月最大,6月份以后甲烷氧化能力逐渐降低。甲烷氧化能力与植物净生长速率相关,二者符合指数相关关系。甲烷氧化能力也与湿地甲烷产生显著相关。 潮水水位高度对甲烷排放及其传输方式有明显影响,随着水位升高,甲烷传输效率下降,甲烷排放通量逐渐降低。当水位高于30cm时,短叶茳芏植物体几乎不传输排放甲烷。 涨落潮过程中短叶茳芏湿地甲烷通量显著低于非涨潮阶段。涨潮前与落潮后甲烷通量之间差异不显著。潮水淹没样地短暂的几个小时内降低了湿地甲烷排放通量,但随着实验样地处于无淹水状态日数不断增长,湿地甲烷通量有不断下降的趋势。大潮月中一次涨潮过程能使落潮后表层土壤孔隙水中溶解性甲烷浓度高于涨潮前,但差异不显著。大潮月潮汐为湿地带来丰富的S042-和N03",但小潮月的小潮日中,潮水中5042-含量却比湿地表层土壤孔隙水低。 【关键词】：甲烷产生 甲烷氧化 甲烷传输 甲烷排放 硫酸盐还原 潮汐 短叶茳芏湿地
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S153.62
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-4
• 中文文摘4-6
• 目录6-9
• 绪论9-23
• 0.1 湿地土壤甲烷产生及其研究进展9-16
• 0.2 湿地甲烷氧化及其研究进展16-18
• 0.3 湿地植物传输甲烷研究现状18-20
• 0.4 潮汐对湿地排放的影响及其研究进展20
• 0.5 本论文研究目标20-23
• 第一章 材料与方法23-35
• 1.1 研究区概况23-24
• 1.2 土壤甲烷产生速率测定24-26
• 1.3 硫酸盐还原作用对短叶茳芏湿地土壤甲烷产生的影响测定26
• 1.4 短叶茳芏湿地表层土壤甲烷产生速率及其受硫酸盐还原抑制作用空间异质性测定26-27
• 1.5 短叶茳芏湿地甲烷好氧氧化测定27-29
• 1.6 潮汐水位对短叶茳芏湿地甲烷传输方式的影响测定29-31
• 1.7 不同潮汐过程短叶茳芏湿地甲烷通量测定31-32
• 1.8 土壤表层孔隙水、潮水采样及其溶解性甲烷、SO_4~(2-)、NO_3~-含量测定32-33
• 1.9 垂直剖面土壤孔隙水溶解性甲烷采样与测定33
• 1.10 垂直剖面土壤孔隙水中SO_4~(2-)、DOC测定33-34
• 1.11 土壤微生物量碳采样与测定34
• 1.12 环境因子测定34
• 1.13 甲烷浓度测定34-35
• 第二章 短叶茳芏湿地土壤甲烷产生垂直特征及其季节动态35-55
• 2.1 冬季短叶茳芏湿地土壤甲烷产生速率35-36
• 2.2 春季短叶茳芏湿地土壤甲烷产生速率36-38
• 2.3 夏季短叶茳芏湿地土壤甲烷产生速率38-39
• 2.4 秋季短叶茳芏湿地土壤甲烷产生速率39-40
• 2.5 短叶茳芏湿地土壤甲烷产生速率季节动态40-41
• 2.6 短叶茳芏湿地土壤孔隙水溶解性甲烷含量垂直分布及其季节动态41-47
• 2.7 短叶茳芏湿地土壤微生物量碳与孔隙水DOC含量垂直分布特征及其与甲烷产生速率关系47-50
• 2.8 环境因子与短叶茳芏土壤甲烷产生速率关系50-51
• 2.9 讨论51-53
• 2.10 本章小结53-55
• 第三章 硫酸盐还原作用对短叶茳芏甲烷产生的影响55-83
• 3.1 冬季硫酸盐还原作用对短叶茳芏湿地土壤甲烷产生速率的抑制作用55-58
• 3.2 春季季硫酸盐还原作用对短叶茳芏湿地土壤甲烷产生速率的抑制作用58-63
• 3.3 夏季硫酸盐还原作用对短叶茳芏湿地土壤甲烷产生速率的抑制作用63-68
• 3.4 秋季硫酸盐还原作用对短叶茳芏湿地土壤甲烷产生速率的抑制作用68-71
• 3.5 短叶茳芏湿地土壤孔隙水中SO_4~(2-)垂直分布及其季节动态71-75
• 3.6 短叶茳芏湿地土壤孔隙水SO_4~(2-)含量与土壤孔隙水甲烷含量、土壤甲烷产生速率、甲烷潜在产生速率、甲烷抑制速率的关系75-80
• 3.7 讨论80-81
• 3.8 本章小结81-83
• 第四章 闽江河口短叶茳芏湿地表层土壤甲烷产生速率空间异质性研究83-91
• 4.1 春季短叶茳芏湿地表层土壤甲烷产生速率及其受硫酸盐还原作用影响空间异质性83-87
• 4.2 秋季短叶茳芏湿地表层土壤甲烷产生速率空间异质性87-89
• 4.3 讨论89-90
• 4.4 本章小结90-91
• 第五章 闽江河口短叶茳芏湿地甲烷氧化研究91-97
• 5.1 不同月份闽江河口短叶茳芏湿地甲烷氧化特性分析91-93
• 5.2 闽江河口短叶茳芏地上生物量变化特征93-94
• 5.3 短叶茳芏植株净生长速率与湿地潜在甲烷排放通量对湿地甲烷好氧氧化的影响94-95
• 5.4 讨论95-96
• 5.5 本章小结96-97
• 第六章 模拟潮汐水位变化对短叶茳芏湿地甲烷传输与排放的影响97-103
• 6.1 模拟潮汐水位对短叶茳芏湿地甲烷排放通量的影响97
• 6.2 潮汐水位变化对短叶茳芏湿地甲烷传输的影响97-100
• 6.3 不同潮汐水位下不同甲烷传输方式对湿地甲烷排放的贡献100
• 6.4 模拟潮汐水位对表层水中溶解性甲烷浓度的影响100-101
• 6.5 表层水中溶解性甲烷与湿地传输与排放甲烷的关系101
• 6.6 讨论101-102
• 6.7 本章小结102-103
• 第七章 不同潮汐过程闽江河口短叶茳芏湿地甲烷排放特征103-119
• 7.1 不同潮汐过程闽江河口短叶茳芏湿地甲烷通量特征103-110
• 7.2 不同潮汐过程中短叶茳芏湿地土壤孔隙水与潮水中溶解性甲烷浓度变化特征110-112
• 7.3 不同潮汐过程中短叶茳芏湿地土壤孔隙水与潮水中SO_4~(2-)与NO_3~-变化特征112-117
• 7.4 不同潮汐过程甲烷排放通量的影响因素117-118
• 7.5 本章小结118-119
• 参考文献119-133
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果133-135
• 致谢135-137
• 个人简历137-139

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