南極苔原溫室氣體通量時(shí)空變化規(guī)律與產(chǎn)生機(jī)理研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文南極苔原溫室氣體通量時(shí)空變化規(guī)律與產(chǎn)生機(jī)理研究姓名：劉雅淑申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：環(huán)境科學(xué)指導(dǎo)教師：朱仁斌201105摘要II極夏季強(qiáng)烈的CO2吸收匯和重要的N2O、CH4排放源，且溫室氣體通量受到多種因素的影響：湖泊近岸水體N2O通量和氣溫、NO3N濃度顯著正相關(guān)，與水位呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；CO2通量和日輻射量（DTR）、水溫呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；CH4通量受到湖泊溫度、水位和總?cè)芙庑怨腆w（TDS）含量的綜合影響。（3）

2、南極苔原土壤溫室氣體產(chǎn)生與排放過程實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究恒溫條件下，企鵝糞、鳥成土和海豹糞土在有氧條件下的CO2、CH4排放通量高于厭氧培育，通量與TOC含量顯著相關(guān)；企鵝糞在有氧條件下的N2O通量較高，但糞土樣品則是在厭氧條件下排放出更多的N2O，表明反硝化是糞土N2O的主要產(chǎn)生過程。同時(shí)，凍融交替過程能促進(jìn)土壤溫室氣體的迸發(fā)排放，其中企鵝糞是強(qiáng)的CH4和CO2排放源而糞土是強(qiáng)的N2O排放源。此外，土壤水分變化對(duì)溫室氣體通量影響顯著：CH4排放

3、通量在77%Mc含水率時(shí)達(dá)到最大；N2O通量在29%~49%Mc范圍內(nèi)隨土壤水分含量的增加而增加；CO2排放通量與土壤水分含量呈對(duì)數(shù)相關(guān)關(guān)系。不同培育條件的室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在南極夏季，海洋動(dòng)物新鮮糞、鳥成土和海豹糞土有較強(qiáng)的溫室氣體排放潛力。（4）南極地區(qū)和海洋大氣溫室氣體穩(wěn)定同位素時(shí)空變化特征在野外獲得了海洋動(dòng)物聚居地土壤N2O同位素自然豐度，與當(dāng)?shù)乇尘按髿庀啾?，海洋?dòng)物聚居地排放的N2O顯著富集輕同位素。野外同位素?cái)?shù)據(jù)與室內(nèi)厭

4、氧培育條件下得到糞土N2O同位素值相近，表明反硝化是糞土N2O的主要產(chǎn)生過程。對(duì)近地面大氣的研究發(fā)現(xiàn)，南極近地面大氣N2O濃度低于全球大氣N2O平均值，但其同位素值偏高，且N2O的δ15N和δ18O與氣溫、大氣N2O濃度負(fù)相關(guān)，表明南極大氣N2O可能受到了平流層低濃度、富15N與18O的N2O向?qū)α鲗臃聪蜃⑷氲挠绊?。同時(shí)，南極近地面大氣CH4濃度略高于全球大氣CH4平均濃度，且δ13C值較大氣背景值略高，可能受到了南極地區(qū)富13C的人為