辽河三角洲滨海湿地CO2和CH4释放通量及其影响因素研究

第一章绪论 (1)

1.1 研究背景 (1)

1.2 选题的目的和意义 (1)

1.3 国内外湿地研究进展 (2)

1.4 湿地生态系统的碳循环研究进展 (3)

1.5 湿地CO2释放的环境因子 (5)

1.5.1 变异性 (5)

1.5.2 土壤条件 (5)

1.5.3 水位 (6)

1.5.4 植被类型 (6)

1.6 湿地CH4释放的环境因子 (7)

1.6.1 土壤条件 (7)

1.6.2 植被类型 (7)

1.7 湿地碳循环的研究方法 (8)

1.7.1 涡度相关法 (8)

1.7.2 箱式法 (9)

1.8 研究内容及技术路线 (12)

第二章研究区概况 (13)

2.1 地质背景 (13)

2.2 社会经济与自然地理 (13)

2.3 研究区研究现状 (14)

第三章材料与方法 (15)

3.1 实验站位的选择 (15)

3.2 实验仪器 (16)

3.2.1 采样箱 (16)

3.2.2 CO2、CH4气体分析装置 (17)

3.2.3 其他仪器设备 (17)

3.2.4 监测方法 (17)

3.2.5 环境因子监测方法 (18)

3.2.6 数据处理 (19)

第四章结果 (21)

4.1 CO2释放通量 (21)

4.2 CH4释放通量 (24)

4.3 环境因子 (26)

4.3.1 温度 (26)

4.3.2 pH和盐度 (27)

4.3.3 水位和生物量 (29)

4.3.4 含水量和原位密度 (31)

4.3.5 氧化还原电位和碳酸氢根 (32)

第五章讨论 (35)

5.1 CO2释放通量 (35)

5.2 CH4释放通量 (36)

5.3 CO2、CH4释放通量对比 (36)

5.4 环境因子对CO2和CH4释放通量的影响 (37)

5.4.1 温度 (38)

5.4.2 生物量和水位 (39)

5.4.3 原位密度和氧化还原电位 (40)

5.4.4 盐度和碳酸氢根 (40)

5.5 不同植被类型下释放通量与环境因子的相关性 (41)

5.5.1 芦苇湿地释放通量与环境因子的相关性 (41)

5.5.2 翅碱蓬湿地释放通量与环境因子的相关性 (42)

5.5.3 水稻田湿地释放通量与环境因子的相关性 (43)

5.6 综合评价 (43)

第六章结论 (45)

参考文献 (47)

攻读学位期间的研究成果 (55)

致谢 (56)

学位论文独创性声明 (57)

学位论文知识产权权属声明 (57)

第一章绪论

1.1 研究背景

人类社会在不断的发展过程中，对能源的消耗量也越来越大，煤炭、石油、天然气等化石燃料慢慢的被人类发现并大量的开发利用，从几十亿年前的地球诞生以来，伴随着地球形成在地壳之中埋藏了大量的能源，在短短的几个世纪内逐渐被人类发现，人们开始了对能源的开发和利用，自然资源开始遭到破坏，人们为了满足自己发展的需要人为的对稳定的生态系统进行改造，花费数个地质历史时期形成的稳定的生态系统早已经开始被人类破坏[1]。

人类不断地开垦耕地来发展畜牧业、养殖业和工业，为人类提供各种产品，来满足人类发展的需要[2]，这样，人类活动（各种工业等）不仅对环境造成的影响越来越大，造成了大规模的环境污染，而且由于破坏了原本稳定的生态系统，人为因素已成为大气成分变化和全球气候变化的主导因素[3]，这一结论已是不争的事实并为科学家所证实，《联合国气候变化框架公约》对气候变化做了定义，是指人类活动使全球大气组分发生的改变所导致的气候的变化，当然，这其中排除了气候的自然变化，在2001 年和2003 年国际科技十大新闻中也得到公开的宣布[4, 5]。自18世纪50年代以来，一方面由于人们对土地的利用方式发生了改变，另一方面是由于人类对化石燃料的大量开发使用，能源开始减少而CO2、CH4和N2O等的排放量增加，其中CO2浓度由工业化时代到2005年升高了将近100ppm[5, 6]。温室气体浓度的增加不仅可以改变气象气候因子，例如全球大气环流、洋流、风等，造成极端气候现象频繁发生，而且将会影响全球的生态系统、使作物产量减少等，进一步会对社会经济、乃至政治过程等都会产生一系列的影响[4]，从而影响人类的生存和正常发展[7-9]。

1.2 选题的目的和意义

全球变暖的问题慢慢的被人们所熟知，对温室气体的定量研究也被世界各地的环境科学研究所所关注，如世界气候研究计划（WCRP）、国际地圈-生物圈计划（IGBP）、全球变化与陆地生态系统（GCTE）和国际全球环境变化人文因素计划（IHDP）等，各个国家也在做努力来协商降低全球二氧化碳排放[10, 11]。温室气体（CO2、CH4、N2O等）的大量释放使得全球温室效应更加严重，而温室效应又是气候变化的主要原因之一，导致温室效应主要是由于CO2、CH4、N2O等温室气体过量释放，从二氧化碳、甲烷、一氧化氮这三种气体的释放量的大小、各气体的降