论文部分内容阅读
N20是除甲烷和二氧化碳外的一种重要温室气体,其对大气增温贡献为6%,并参与光化学反应破坏臭氧层,对人类生存构成巨大威胁。目前有关水库温室气体排放的研究还较少,且主要集中在巴西、美国、法属圭亚那和加拿大北部等一些地区的少数水库。消落区作为水生生态系统和陆地生态系统的衔接过渡地带,可能成为重要的N20产生源。所以,开展水库消落区N20的产生机理、排放过程及影响因素研究,能为减少N20排放提供理论和技术支持,同时对全球环境保护也具有重大意义。三峡水库目前是世界上最大的用于水力发电的人工水库,迄今为止,还未有关于三峡水库温室气体排放的研究报道。本试验以位于重庆市涪陵区珍溪镇王家沟三峡库区沿岸的典型消落带为研究对象,以180m高程为永久落干点和140m高程为永久淹水点作对照,利用静态箱法研究175、165、155和145m不同高程淹水或落干时期的N20排放通量情况,同时考察温度、风速、土壤湿度、速效氮、可溶性有机氮、微生物量氮、土壤全氮和pH等环境因子对N20排放的影响。研究结果如下：(1)不同高程N20排放通量落干期。落干期180m高程作为永久落干对照点,其N20排放具有明显的季节变化特征。其余高程受水位和季节变化共同影响,在不同的环境因子控制下表现出不同的N20排放特征：175和165m高程淹水期前后均出现最大N20排放峰,频繁强烈的干湿交替是主要原因；155m高程淹水时间最长,但观测期内仍表现为N20的排放源。淹水期。175、145和140m高程所对应的水-气界面在各自观测期内N20均以排放为主。其中145和140m高程对应的水-气界面N20排放量在夏季达到最大值,而淹水期间的175m高程水位最高,但此时的积水环境抑制了N2O排放,表现为该高程淹水期N20日平均排放量小于落干期。在2011-5-23至2011-9-14连续落于期间,175、180、165和155m四个高程观测期内N20排放总量分别为：180m(-116.38mg.m-2)<165m(-10.50mg.m-2)<155m(71.11mg.m-2)<175m(154.43mg.m-2)。单因素方差分析显示,四个高程同一观测期内N20排放通量均无显著性差异。在2011-3-28至2011-9-13的淹水期间,140和145m高程水-气界面N20排放总量为：145m(117.84mg.m-2)>140m(91.38mg.m-2),单因素方差分析显示,两高程之间不存在显著性差异。全年观测期内(2010-8-31至2011-8-31),年排放总量175m(769.03mg.m-2)>180m(-92.64mg.m-2),高位消落区175m高程N20排放远大于落干对照,说明水库消落区这一特殊生境能极大地促进N20排放。(2)N20排放日变化研究相关分析表明,2010-11-12阴和2011-7-17晴两次日变化中温度是主要影响因素,可是N20排放通量不仅受温度影响,还受到土壤含水率、土质状况、植被种类和季节变化等因素的影响,这些因素共同导致了N20通量日变化较大的随机性。(3)环境因素对N20排放的影响淹水期,风速和水体pH都是影响145m高程所对应水-气界面N20排放通量的重要环境因素,均在一定范围内促进N20排放。落干期,对155m高程,土壤pH是重要的影响因素,能显著促进N20的排放；对165m高程,DON、SMBN、土壤湿度、NH4+-N和N03--N均是重要影响因子,其中土壤湿度、SMBN、DON和NH4+-N均能显著促进N20排放；对175m高程,土壤pH和DON是重要影响因素,其中DON显著促进N20排放,而土壤pH则抑制N20排放。