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1.
虽然神农架大九湖泥炭湿地的甲烷排放特征、土壤微生物群落组成已有一些研究,但是关于微生物群落与甲烷排放量的关系及影响的研究不多.采用涡度相关法和高通量测序技术,探讨2016年3月~2017年2月微生物对大九湖泥炭湿地CH 4通量排放的影响.结果表明,大九湖泥炭湿地研究期间表现为CH 4的源,年总排放量5 566.27 mg·m-2,日平均排放速率10.96 nmol·m-2·s-1;春、夏、秋、冬四季的平均通量分别为12.06、22.47、3.02、2.92 nmol·m-2·s-1;研究区优势菌为泉古菌(54.6%)、广古菌(18.9%)、酸杆菌(12.6%)等.对不同季节样品Shannon指数进行单因素分析,p值为0.000 127,分析结果表明:CH 4月通量变化均呈明显的倒“U”型;夏季CH 4通量最高,冬季最低;不同季节的微生物群落物种多样性存在显著差异;夏季、冬季微生物群落组成与CH 4通量分别呈显著正相关、显著负相关;未鉴别出的菌群和俭菌总门与CH 4通量呈极显著正相关关系,泉古菌门与CH 4通量呈极显著负相关关系. 相似文献
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若尔盖高原草甸土氧化大气CH 4的速率为-0.092~0.125 ng·g -1·h -1,氧化速率随着土壤深度的增加而减小,深度超过25cm的土层没有氧化大气CH 4的潜力;而高原泥炭土CH 4排放速率为0.236~1.088 ng·g -1·h -1,排放速率亚表层土(10~25 cm)最大.两种土壤均能氧化高浓度CH 4,泥炭土氧化大气浓度CH 4的速率是草甸土的15~22倍.两种土壤不同层次氧化高浓度CH 4的潜力都没有显著差异.降水减少或人为排水导致的泥炭地水位下降,将加强若尔盖高原土壤氧化CH 4从而减少CH 4排放. 相似文献
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以2010年6月~2011年5月三峡澎溪河回水区CO 2与CH 4通量监测数据为基础,参考澎溪河高阳平湖水域全年4次的24 h昼夜连续跟踪观测结果,对每月各采样点的日通量值进行估算。提出了水下地形划分法和环境因素控制法,将各采样点日通量数据外延至整个回水区水域,并估算了澎溪河回水区水域CO 2与CH 4年总通量值。研究期间,澎溪河回水区全年各采样点CO 2通量均值为(3.05±0.46)mmol/(m2·h);CH 4为(0.050 1±0.009 6)mmol/(m2·h)。以水下地形法为基础,该水域全年CO 2和CH 4总通量分别为40 060.5 t和540.9 t;以环境因素控制法为基础,全年CO 2与CH 4总通量分别为39 073.0 t和467.2 t。以环境要素控制法为参考,该水域CO 2全年平均释放强度为43.26 mmol/(m2·d),在全球水库数据序列中处于中等略偏高水平,CH 4全年平均释放强度为1.42 mmol/(m2·d),在全球水库序列中处于中等水平。 相似文献
4.
选取青藏高原东北部疏勒河上游多年冻土区的高寒草甸样地为研究对象, 对2011年植物生长季(6-10月)主要温室气体(CO 2、 CH 4CH 4和CO 2)的排放进行了观测. 结果显示: 疏勒河上游多年冻土区高寒草甸地表CO 2、 CH 4和N 2O排放速率范围分别为7.58~418.60 mg·m -2·h -1, -0.20~0.14 mg·m -2·h -1和-27.22~39.98 μg·m -2·h -1. 0~10 cm土壤温度、 含水量和盐分与CO 2和CH 4排放速率显著相关, 但与N 2O排放速率无显著相关. 日均排放速率显示, CO 2和N 2O在整个观测期均表现为排放; CH 4在植物返青期和生长旺盛期表现为排放, 在枯黄期伴随表层土壤发生日冻融循环时为吸收. 从9月30日12:00-10月6日14:40, 表层0~10 cm土壤经历了3次日冻融循环, CO 2和N 2O日均排放速率分别由冻融前的60.73 mg·m -2·h -1和9.91 μg·m -2·h -1提高到122.33 mg·m -2·h -1和11.70 μg·m -2·h -1. 土壤温度、 含水量和盐分是影响CO 2和CH 4排放的重要因子, 表层土壤冻融交替作用可提高地表CO 2和N 2O的排放速率. 相似文献
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应用涡度相关技术连续监测的CO 2通量及温度数据(2003年1月1日至2004年12月31日),分析了青藏高原高寒灌丛净生态系统CO 2交换(NEE)日变化与温度之间的关系.结果表明:1)在暖季夜间(21:00至次日06:00时)温度与NEE变化呈显著正相关关联,而白昼(07:00~20:00时)NEE变化与温度无显著关联;2)在冷季不论夜间还是白昼,NEE变化均与温度密切相关,温度是决定冷季高寒灌丛生态系统CO 2交换的主要因素.在全球气候变暖背景下,青藏高原气候变化呈现出冬季增温率明显高于春、夏季特征,未来气候变暖导致的增温效应可能会加速青藏高原高寒灌丛生态系统CO 2排放,使其作为碳汇的能力而减弱. 相似文献
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通过数理统计前人公开发表的国内外21个盆地或地区的324组煤型气地化数据, 分析不同成因类型煤型气地层分布和稳定碳、氢同位素组成及空间分布特征, 提出多个煤型气成因类型判识图版, 并以实例论证这些图版的可行性.研究结果表明: 与煤层相关的生物成因气不同于常规生物气, 最显著区别在于前者δ13C(CH 4)上限值低, 即生物成因气δ13C(CH 4)<-60‰, 热成因气δ13C(CH 4)>-40‰, 混合成因气δ13C(CH 4)介于二者之间.随着有机质演化程度增强, 从生物成因气至热成因气, δ13C(CH 4)、δ13C(CO 2-CH 4)、δ13C(C 2H 6-CH 4)及CH 4/(C 2H 6+C 3H 8)具有变重趋势且相关性明显, δ13C(CH 4)与δ13C(CO 2-CH 4)、δ13C(CH 4)与δ13C(C 2H 6-CH 4)及δ13C(CH 4)与CH 4/(C 2H 6+C 3H 8)是划分煤型气成因类型最可靠的图版. 相似文献
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基于北极理事会北极监测与评估计划(AMAP)工作组于2021年发布的“短寿命气候强迫因子(SLCFs)对北极气候、空气质量和人类健康的影响”科学评估报告,本文系统解读了黑碳(BC)、甲烷(CH 4)、臭氧(O 3)与硫酸盐(SO 42-)气溶胶等短寿命气候强迫因子特征及其对北极气候变化的影响。报告指出:BC、O 3和CH 4共同促进了北极地区的快速变暖,而SO 42-气溶胶对北极气候变化具有致冷效应,由此减缓了由CO 2和SLCFs导致的部分增暖效应。全球人为源CH 4排放量以及北极大气中的CH 4含量持续增加,苔原退化、泥炭地融化、森林火灾频发等导致北极地区BC和有机碳气溶胶排放日益增多,气候变暖进一步导致更大范围且更加频繁的森林火灾和冻土退化,对BC与CH 4等释放以及气候效应形成正反馈。因此,SLCFs减排将有利于北极地区生态环境的健康可持... 相似文献
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分别进行了CH 4-CO 2和CH 4-N 2二元混合气体的等温吸附实验, 并且分析了二元气体在吸附过程中各组分浓度的变化规律.结果表明, 在CH 4-N 2二元气体的吸附过程中, 吸附相中CH 4组分的相对浓度逐渐增加, N 2组分的相对浓度逐渐减少.在CO 2-CH 4二元气体的吸附过程中, 吸附相中CO 2组分的相对浓度逐渐增加, CH 4组分的相对浓度逐渐减少.实验结果证实了CO 2在与CH 4的竞争吸附中占据优势, 而N 2在与CH 4的竞争吸附中处于劣势.注入CO 2比注入N 2可以更有效地置换或驱替煤层甲烷, 提高煤层甲烷的采收率. 相似文献
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采用静态箱-气象色谱法对控制灌溉稻田CH 4和N 2O排放进行了观测,研究控制灌溉模式对稻田CH 4和N 2O排放的影响,并对其温室效应进行了评估。结果表明,控制灌溉稻田CH 4排放通量明显低于淹水灌溉稻田,且主要集中在分蘖前期和中期,全生育期CH 4排放量比淹水灌溉稻田减少73.2%~85.0%。控制灌溉稻田N 2O排放通量在水稻全生育期大部分时间都要大于淹水灌溉稻田,稻季N 2O排放量分别为106.65 mg/m2和96.40 mg/m2,控灌稻田较淹灌稻田增加了10.6%。控制灌溉稻田稻季排放CH 4和N 2O的全球增温潜势(GWPs)为726 kg/hm2,较淹水灌溉稻田减少了59.1%。控制灌溉模式能显著降低CH 4和N 2O综合排放的全球增温潜势。 相似文献
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为评价油气田天然释放CH 4对大气CH 4源与汇的贡献, 采用静态箱法实地监测了新疆塔里木盆地雅克拉凝析油气田油水界面处甲烷的释放通量, 并采用在线大气甲烷碳同位素制样系统与稳定同位素质谱仪联机测试了通量箱甲烷碳同位素组成.结果表明, 由于油水界面边水活跃程度不同, 甲烷通量在空间变化很大, 最高的日释放通量达2.28 mg/m2·d, 最低-1.32 mg/m2·d, 日平均释放通量0.51 mg/m2·d, 标准偏差达1.23 mg/m2·d.油水界面处甲烷通量日变化规律基本相同, 凌晨至清晨时达到相对高点, 随后逐渐降低, 下午至傍晚时段为释放低值甚至负值, 夜晚时分又逐渐增加.通量箱中甲烷δ13C组成白天随甲烷浓度的线性降低而逐渐偏重, 夜晚δ13C随着甲烷浓度的线性增加而逐渐偏重.可见, 油水界面边水活跃, 其上方的土壤形成相对氧化的环境, 油气藏甲烷及烃类在向地表运移的过程中不断被土壤吸收氧化, 仅有少量运移至地表并逸散到大气中, 局部甚至均被吸收氧化, 而成为大气甲烷的汇. 相似文献
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采用涡动相关法对疏勒河上游高寒草甸生态系统2009年CO2通量进行连续观测.结果表明:疏勒河上游高寒草甸CO2通量呈明显的日和月变化特征.生长季CO2通量具有明显的日变化过程,其中吸收峰值从5月的10:00时逐步推后到7月的12:00左右,CO2通量排放峰值则出现在21:00-22:00.其中,最大吸收和排放速率均出现... 相似文献
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通过对稻田CH_4排放、土壤CH_4产生率以及植物体CH_4传输、气泡、液相扩散这三种排放路径的同时测量后发现:CH_4氧化作用在下午CH_4排放路径通畅时较小;阴雨天气造成CH_4排放率降低会增加CH_4在土壤中的氧化量。早稻CH_4传输效率在6月上、中旬较高,晚稻则在水稻生长初期的7月下旬最高,这主要是两季水稻的生长季节中气候因子的差异造成的。只有在较短的时间尺度内,当水稻植物体、气候因素维持相对恒定时,CH_4产生率和稻田甲烷排放才显出正相关性。 水稻植物体内有明显的CH_4浓度梯度。水稻的切割控制实验发现,通过植物体排放CH_4的比例随季节而变化,在进行单株植物体排放测量时发现了同样结果,早稻和晚稻CH_4通过水稻植物体的传输平均分别占CH_4总体排放的73.18%(43.07—97.88%〕及54.98%(11—99.95%);植物体对CH_4排放的作用在早稻大于晚稻;水稻植物体排放CH_4的能力的季节变化对早、晚稻类似,随着水稻的生长而不断增强,到水稻抽穗中期达到最大,以后则随水稻的成熟而变小;水稻植物体排放CH_4的能力与水稻植物体的高度存在极大的线性正相关。土壤中CH_4的浓度远远大于大气中的CH_4含量(10—10~4倍),根部区域土壤CH_4浓度小于水稻行间土壤中的;在垂直方向,CH_4浓度在14cm深的土壤中最大,与土壤浅层有 相似文献
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Rice paddies are an important anthropogenic source of methane (CH 4) to the atmosphere, which aggravate the global warming greatly. CH 4 fluxes from a rice paddy in Central China were continuously measured with the eddy covariance method in 2018. The characteristics, dynamics and drivers of the observed CH 4 fluxes from this paddy field were subsequently analyzed. The results indicated that a distinct seasonal variation of daily CH 4 fluxes was found over the whole observed period. Daily CH 4 fluxes were the highest in the vegetative period, then decreased gradually, and became the lowest in the fallow period; observed CH 4 fluxes had a clear single-peak diurnal pattern during the vegetative and reproductive periods, and reached daily peaks at about 14:00-16:00. However, no obvious diurnal variation in CH 4 fluxes was observed during the fallow period; air temperature was the most important drivers that controlled the seasonal variation of CH 4 fluxes from this paddy field, and Vapor Pressure Deficit (VPD) was also found related to the CH 4 emissions; the largest daily CH 4 flux was 0.69 μmol/(m 2·s), occurred in the late of vegetative period, and the total amount of CH 4 emissions over the whole observed period was about 28 g C/m 2. 相似文献
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通过对稻田CH_4排放施肥效应的研究指出:化肥的施用能够降低CH_4的排放,但是有机物的数量及质量是影响稻田CH_4排放的主要因素,因此稻田CH_4排放的控制应该主要从有机肥的科学施用入手;比起常规的有机肥,沼渣肥这种已经发酵的“陈”有机肥能够较大程度地降低CH_4排放。推出沼渣肥和化肥混施的方案,在不降低水稻产量的同时降低CH_4排放,并建议新鲜有机肥(紫云英、稻草、猪粪等)先进沼气池产生沼气并利用,沼渣在施入土壤前先充分干燥。 水管理实验发现,当土壤湿润度低到一定程度时(26%<湿度<31%),CH_4排放率突然减少,CH_4产生率也明显降低,而且主要的产CH_4区域向土壤深处移动。重新灌水后在较长的一段时间内CH_4排放率仍不能恢复。一个三日间隔灌溉法因为灌溉的时间间隔太短,没有起到降低排放的作用。同时考虑水稻产量及方案实用性,提出用适当时间表的间歇灌溉来降低CH_4排放。如果能控制好土壤湿润度的临界值,我国常用的晒田技术会起到降低CH_4排放的效果。 为更好地降低CH_4排放,并努力增加水稻产量,设想了一种水肥结合的控制措施,即把沼渣肥和化肥混施方案与最简单的间歇灌溉方案——晒田共同使用、结果使晚稻CH_4排放降低了一倍多。水稻作为传输CH_4的主要路径,某些水稻品种也可能对降低稻田CH_4排 相似文献
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通过对我国长江中下游地区、西南地区及华中地区这三大主要水稻区稻田CH_4排放的多年测量,描述了稻田CH_4排放的一般规律及特征。稻田CH_4排放的日变化有三种型式,即下午最大值型式、夜间最大值型式以及下午、夜间双峰型式,导致这三种型式的主要原因是CH_4排放路径的日变化;不同品种水稻的不同生理特性、天气条件会通过改变CH_4排放路径的日变化来改变CH_4排放日变化的型式;随着水稻生长,CH_4排放日变化幅度也会随着变化。 早稻与晚稻稻田CH_4排放的季节变化型式不一致。早稻的CH_4排放一般出现三个排放峰值,其中第一个与第三个峰值是由土壤中CH_4的产生率增加引起的,第二个峰值则是由于CH_4排放路径的畅通引起的。四川地区单季稻CH_4排放的季节变化与早稻比较一致,但是没有第一个排放峰值的出现。引起早、晚稻不同季节变化的原因是水稻生长季节中气温的季节变化。灌溉水状态也能够较大程度的影响稻田CH_4的排放的季节变化。 含SO_4~(2-)的肥料能够降低CH_4的排放,但其作用的大小取决于土壤中有机物质(肥)的数量;施尿素、KCl也能够使CH_4排放降低,但它的降低效应没有有机肥使CH_4排放增大的正效应大,这说明有机肥对CH_4排放的影响很大,而在空气中堆腐过的沼渣肥使稻田CH_4的排放大大降低。不同的施肥使 相似文献
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A decrease in temperature (Δ T up to 45.5 °C) and chloride concentration (ΔCl up to 4.65 mol/l) characterises the brine–seawater boundary in the Atlantis-II, Discovery, and Kebrit Deeps of the Red Sea, where redox conditions change from anoxic to oxic over a boundary layer several meters thick. High-resolution (100 cm) profiles of the methane concentration, stable carbon isotope ratio of methane, and redox-sensitive tracers (O 2, Mn 4+/Mn 2+, Fe 3+/Fe 2+, and SO 42−) were measured across the brine–seawater boundary layer to investigate methane fluxes and secondary methane oxidation processes. Substantial amounts of thermogenic hydrocarbons are found in the deep brines (mostly methane, with a maximum concentration up to 4.8×105 nmol/l), and steep methane concentration gradients mainly controlled by diffusive flow characterize the brine–seawater boundary (maximum of 2×105 nmol/l/m in Kebrit Deep). However, locally the actual methane concentration profiles deviate from theoretical diffusion-controlled concentration profiles and extremely positive δ13C–CH4 values can be found (up to +49‰ PDB in the Discovery Deep). Both, the actual CH4 concentration profiles and the carbon-13 enrichment in the residual CH4 of the Atlantis-II and Discovery Deeps indicate consumption (oxidation) of 12C-rich CH4 under suboxic conditions (probably utilizing readily available—up to 2000 μmol/l—Mn(IV)-oxihydroxides as electron acceptor). Thus, a combined diffusion–oxidation model was used to calculate methane fluxes of 0.3–393 kg/year across the brine–seawater boundary layer. Assuming steady-state conditions, this slow loss of methane from the brines into the Red Sea bottom water reflects a low thermogenic hydrocarbon input into the deep brines. 相似文献
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冰芯包裹气体的提取分析提供了历史时期大气CH 4含量变化最直接的信息.“三极(南极、格陵兰及青藏高原)”冰芯的大气甲烷记录的恢复,刻画了自然变化时期大气CH 4含量的详细变化情景及不同纬度间的变化差异,并以此可进一步分析大气CH 4含量变化与气候变化的关系以及陆地CH 4排放随时间的变化特征.冰芯研究揭示,工业革命以来大气CH 4含量的急剧增长及其现阶段的大气含量是过去几十万年来任何气候变化时期从未发生过的. 相似文献
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