文档介绍：湖滨带温室气体氧化亚氮(N2O)排放研究
王洪君1, 2,王为东1,卢金伟1, 2,杨龙元3,尹澄清1*
1. 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京 100085;2. 中国科学院研究生院,北京 100039;
3. 中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京 210008
摘要:利用不锈钢气体采集箱,在太湖梅梁湾湖区,沿水体至陆地方向对植被型和裸露型湖滨带进行温室气体N2O的原位排放观测。结果发现两种类型湖滨带N2O排放均显著高于临近的开阔水体,可以达到10~100倍,水位变幅区是湖滨带温室气体N2O排放的峰值区, 是陆向和水向辐射区的5~10倍。在观测期间,N2O排放通量的范围为-~ µg·m-2·h-1,具有明显的时空梯度变化,时间上,9月份最高,随着气温的下降和芦苇的衰亡而逐渐减少,在1月份最低;空间上,自水向辐射区至陆向辐射区,先逐渐升高,在水位变幅区达到峰值,然后再降低。该结果初步说明了湖滨带是温室气体N2O的一个极其重要的排放源,对水体N2O排放的估算可能存在很大的疏漏;同时也从一定程度上反映了湖滨带是湖泊脱氮的重要区域,其对缓解湖泊氮污染起到了举足轻重的作用。
关键词:氧化亚氮(N2O)通量;湖滨带;水向辐射区;水位变幅区;陆向辐射区
中图分类号:X142 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2006)02-0270-06
内陆水/陆地交错带(简称水陆交错带)是指内陆水生态系统和陆地生态系统之间的过渡界面区[1],是连接水陆生态系统能流、物流的枢纽,其相邻生态系统在空间、时间上的相互作用决定了它在景观中的独特性[2,3],决定了其在流域景观生物地球化学循环中的重要地位。
N2O是一种重要的温室气体,其全球增温潜能(GWP)约是CO2的320倍,在大气中的寿命长达(166±16)a[4],且对臭氧同温层有严重的破坏[5]。%~%的增长率增长[6],它对总的GWP的贡献将来可能增加到10%[7]。N2O在水陆交错带中排放的研究是从人们认识到该区是氮的迁移转化活跃区之后才开始的[8]。Groffman[8]和Walker[12]指出作为N2O排放潜在热点的水陆交错带,在该方面的研究还非常欠缺,政府间气候变化专业委员会()仍未能将其列入清单中,且当今湿地和岸边带修复正在世界范围内展开,各国急需开展大量的水陆交错带N2O排放的研究,而现在我国尚未见该方面的研究报道。
太湖是我国大型浅水富营养化湖泊之一,且地区经济发达,人口密集,流域水体的氮污染已达非常严重的程度[9]。选择污染严重的梅梁湾作为研究区域,兼具城市污染型湖泊和内陆富营养化湖泊特性,且其湖滨带高等水生植物以芦苇为主,芦苇是富营养化水体岸边带湿地修复和人工湿地的代表性植物。所以在梅梁湾湖滨带开展温室气体N2O排放研究,具有污染型水体岸边带的典型性和代表性。本试验着眼于湖滨带区域N2O排放通量及其空间变化,力图通过野外观测初步揭示高度富营养化湖泊湖滨带特有的排放规律和特征,明确其在全球温室气体N2O“源”、“汇”中的角色,为合理估算各生态系统N2O的生成量、编制我国的温室气体排放清单、制定相关的温室气体和湿地管理政策提供一定的科学依据。
1 材料与方法
试验地点及自然状