2017, Vol. 38
2. 福建师范大学亚热带湿地研究中心, 福州 350007;
3. 福建师范大学湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室, 福州 350007
, TONG Chuan1,2,3 , TAN Li-shan1,2 , CHEN Kun-long1,2 , SUN Dong-yao1,2 , HUANG Jia-fang1,2,3
2. Research Centre of Wetlands in Subtropical Region, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China;
3. Key Laboratory of Humid Sub-tropical Eco-geographical Process of Ministry of Education, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China
全球变暖已成为全人类共同关注的问题, 大气中CO2、CH4等温室气体浓度不断升高是导致这一问题的主要原因[1]. CO2是大气中最主要的温室气体, 其增温效应对全球变暖的贡献率约为63%; CH4是大气中含量第二的温室气体, 但其增温潜势却是CO2的15~30倍, 对全球变暖的贡献率约为18%[2, 3].研究表明, 天然湿地是全球重要的CO2的汇和CH4的源[4~6], 开展其温室气体排放的研究十分必要.近几十年来, 一方面, 伴随着土地利用方式的急剧变化、矿物燃料燃烧不断增加, 人类向大气中排放的含氮化合物越来越多, 大气氮沉降量急剧增加[7, 8].另一方面, 农田中大量含氮化肥的施用以及植物固氮向生态系统输入的氮素也在逐渐增多, 明显改变着陆地生态系统碳、氮循环[9, 10].中国氮沉降也经历了一个快速增长的过程, 而且有不断发展的趋势[11].过量氮沉降会导致土壤酸化、土壤碳氮储存失衡等严重问题[12].
河口沼泽湿地不仅受大气氮沉降的影响, 河流流域内人类生产、生活活动产生的含氮物质通过河流大量排放入海, 对河口沼泽湿地也会产生严重影响[13].进入湿地系统各种形态的氮素, 必将影响生物地球化学循环过程, 进而引起CO2、CH4排放通量发生变化[14].关于氮沉降对湿地CO2、CH4排放通量影响的研究多集中于森林、草地、水稻田以及内陆一些天然沼泽湿地[15~18], 关于氮沉降对河口沼泽湿地CO2、CH4排放通量影响的研究鲜见报道.
作为我国东南沿海重要的河口湿地之一, 闽江河口沼泽湿地承接着闽江径流携带的大量含氮物质.目前, 关于氮沉降对我国亚热带河口淡水感潮沼泽湿地CO2、CH4排放通量影响的研究还鲜见报道.本文以闽江河口道庆洲短叶茳芏(Cyperus malaccensis)淡水感潮沼泽湿地为研究对象, 探讨氮沉降对河口感潮沼泽湿地CO2、CH4排放通量的影响.本研究成果对于认识氮沉降对河口沼泽湿地碳循环过程的影响具有重要的现实意义.
1 材料与方法 1.1 研究区概况研究区位于福建省长乐市营前镇黄石村附近的闽江河口道庆洲湿地(25°57′21.4″N、119°24′25.6″E).气候温暖湿润, 年均气温19.6℃, 年均降水量1 346 mm, 为典型的亚热带海洋性季风气候[19].闽江口为开放式感潮河口, 潮汐属正规半日潮[20], 短叶茳芏是闽江河口广泛分布的土著种, 一般3月初进入生长期, 6~9月为生长旺盛期, 11月后趋于缓慢直至停止生长[21].本研究在道庆洲湿地分布的典型淡水感潮短叶茳芏沼泽湿地选择典型、环境条件均一的群落进行氮沉降实验布设, 样地土壤的基本理化性质见表 1.
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表 1 道庆洲沼泽湿地土壤基本理化性质1) Table 1 Soil physicochemical properties of the Daoqingzhou wetland |
1.2 实验设计
在选定短叶茳芏湿地范围内, 布设1条20 m×1 m与岸平行的实验样带, 将其平分为3个处理样区(作为3个重复), 样区之间间距2 m.在每个处理样区内等间距设置4个1 m×1 m的处理小区, 基于短叶茳芏的生长周期, 选择生长末期和衰老期的10~12月, 开展氮沉降对沼泽湿地CO2、CH4排放通量短期影响的实验.以遆超普等[22]报道我国东南沿海地区以及东部地区大气氮素湿沉降量[3~4.5 g·(m2·a)-1]和李爱萍等[23]报道位于福建闽江口区域范围内的福州地区大气氮素湿沉降量[5 g·(m2·a)-1]为基础, 倍增2~3倍、4~5倍和8~10倍, 设置对照CK[0 g·(m2·a)-1]及3个梯度的氮沉降处理：N1[24 g·(m2·a)-1]、N2[48 g·(m2·a)-1]和N3[96 g·(m2·a)-1].将3个氮沉降处理需要施入的NH4NO3量平均分配到12个月份中, 从2016年10~12月份, 将每月分配的NH4NO3量加蒸馏水配置成NH4NO3溶液, 在各试验日相同时刻使用喷壶向氮沉降处理静态箱底座内土壤表面喷洒NH4NO3溶液, 对照样地则喷洒相同量的蒸馏水.每月选择1个小潮日样地出露地表时段喷洒溶液, 将喷洒后潮水影响降到最低, 以提高溶液的有效性[24].
1.3 气体采集与测定使用静态暗箱法进行气样采集, 静态箱由PVC板制作而成, 分为底座和顶箱2部分.底座尺寸为：35 cm×35 cm×40 cm, 顶箱的尺寸为：35 cm×35 cm×120 cm, 顶箱内部顶端安装小风扇混合箱内气体, 侧面安装温度计测量箱内温度, 并安装丁基胶塞采气孔.底座插入土壤35 cm, 并长期固定, 防止溶液侧向流失与交叉影响, 顶端设有环形水槽出露地表 5 cm.仅在每月施加溶液的第2 d采集一次气样, 10~12月每月采集一次, 共采集3次.采样时, 将静态箱顶箱罩在底座之上, 往底座水槽加水密封, 分别在盖箱后0、15、30和45 min用60 mL带三通阀的注射器抽取40 mL气体打入气袋.将所采样品运回实验室, 用气相色谱仪(Shimadzu GC-2010, Japan)测定气样中CO2、CH4浓度.根据以下公式计算排放到大气环境中的CO2、CH4通量：
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式中, f：温室气体通量[mg·(m2·h)-1]; M：CO2、CH4的摩尔质量(g·mol-1); V：标准状态下的气体摩尔体积(m3·mol-1); dc/dt：CO2、CH4的浓度变化率; T：采样箱内温度(℃). H：采样箱的箱高(m).测量的浓度数据只有在线性回归系数R2>0.9[25], 才视为有效数据并用于计算温室气体通量.
1.4 1.4环境因子测定采气时测定静态箱内10 cm的土壤温度、pH值、电导率以及箱温等指标.土壤pH值采用IQ150便携式pH计(IQ Scientific Instruments, USA)测定, 土壤温度与电导率采用2265FS便携式温度/电导计(Spectrum Technologies Inc, USA)测定, 箱温用静态箱侧部装有的温度计测定, 含水率用烘干法测定, 容重用环刀法进行测定.
1.5 数据处理与分析运用Microsoft Excel 2003和SPSS 19.0统计分析软件对测定数据进行计算和分析, 采用Origin 8.0软件进行作图.其中, 用Microsoft Excel 2003软件对原始数据的平均值及标准差进行计算.用SPSS 19.0统计分析软件中单因素方差分析(ANOVA)对不同处理间温室气体排放通量的差异性进行检验, 用SPSS 19.0统计分析软件中的Pearson相关分析对排放通量与环境因子之间的相关关系进行统计分析.
2 结果与分析 2.1 模拟氮沉降对湿地CO2排放通量的影响道庆洲沼泽湿地CO2排放通量在不同氮沉降处理下随时间具有相似的变化特征, 总体上以10月最高, 11、12月通量有所下降(图 1), 尤其是N1、N2处理, 10月通量显著高于11、12月.数据分析显示, 道庆洲沼泽湿地CK、N1、N2和N3处理CO2排放通量平均值分别为(557.67±93.05)、(670.85±123.39)、(501.61±95.30) 和(580.31±137.92) mg·(m2·h)-1.在10、11月, 氮沉降处理对湿地CO2排放通量无显著影响(P＜0.05);在12月, N2、N3处理CO2排放通量显著低于对照处理组(P＜0.05).
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不同小写字母代表同月份不同处理差异显著, 不同大写字母代表同一处理不同月份差异显著, 下同 图 1 氮沉降对CO2排放通量的影响 Fig. 1 Effects of nitrogen deposition on CO2 fluxes from the Cyperus malaccensis marsh |
道庆洲沼泽湿地CH4排放通量在不同处理下均具有明显的时间变化, 表现出随温度降低而下降的趋势, 尤其是N2处理在11、12月显著低于10月(P＜0.05, 图 2).道庆洲沼泽湿地CK、N1、N2和N3处理CH4平均排放通量分别为(9.66±2.93)、(15.90±3.74)、(12.59±3.07) 和(17.45±4.83) mg·(m2·h)-1.与对照相比, N1处理湿地CH4平均排放通量提高64.5%, N2处理湿地CH4平均排放通量提高30.2%, N3处理湿地CH4平均排放通量提高80.6%.但总体来看, 不同氮沉降处理CH4排放通量与对照间的差异性均未达到显著水平(P＞0.05).
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图 2 氮沉降对CH4排放通量的影响 Fig. 2 Effects of nitrogen deposition on CH4 fluxes from the Cyperus malaccensis marsh |
道庆洲沼泽湿地土壤温度在各处理下的变化规律较为一致, 大体表现为随时间不断下降的趋势[图 3(a)].方差分析显示, 土壤温度在各处理间的差异性不显著(P＞0.05).土壤EC变化特征和土壤温度的变化规律基本相似, 大致也呈现随时间不断降低的趋势[图 3(b)].土壤EC变化范围为0.19~0.53 mS·cm-1, 各处理间差异性不显著(P＞0.05).土壤pH的变化特征正好与土壤温度、EC变化规律相反, 表现出随时间逐渐上升的趋势[图 3(c)]. CK、N1、N2和N3的土壤pH平均值分别为5.37±0.08、5.28±0.09、5.27±0.09和5.29±0.09, 不同处理间土壤pH差异性也不显著(P＞0.05).对道庆洲沼泽湿地CO2、CH4排放通量与土壤温度10~12月总的数据进行回归分析, 显示：N1、N2和N3的CO2排放通量与土壤温度分别具有极显著(P＜0.01, 表 2)和显著的正线性相关关系(P＜0.05, 表 2); N2和N1、N3的CH4排放通量与土壤温度分别具有极显著(P＜0.01, 表 2)和显著的正线性相关关系(P＜0.05, 表 2).相关分析显示, 道庆洲沼泽湿地CO2、CH4排放通量与土壤温度均具有显著的正线性相关关系(P＜0.05), 土壤温度是影响CO2、CH4排放通量的主要环境因子, 且氮沉降使它们之间的相关性加强.对10~12月土壤EC、pH与CO2、CH4排放通量总数据之间进行相关分析显示, 除了个别处理之间存在显著(P＜0.05, 图 4)和极显著(P＜0.01, 图 4)相关外, 其他处理与CO2、CH4排放通量间的相关性均不显著(P＞0.05).
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图 3 氮沉降处理下湿地土壤环境因子的变化 Fig. 3 Variations of soil environmental factors under nitrogen deposition in the Cyperus malaccensis marsh |
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表 2 湿地CO2、CH4排放通量与土壤温度的回归分析1) Table 2 Regression and significance analysis between CO2 or CH4 fluxess and soil temperature in the Cyperus malaccensis marsh |
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图 4 土壤EC、pH与CO2、CH4排放通量的关系 Fig. 4 Relationship between CO2 or CH4 fluxes and soil EC and pH |
关于氮沉降对湿地CO2排放通量的影响已有较多报道, 但是结论不一.本研究中氮沉降在前2个月对闽江口淡水感潮沼泽湿地CO2排放通量的影响不显著, 这与先前的一些研究结果较为一致[26, 27].这是因为, 土壤中易被微生物利用的C量是土壤微生物对外加N固持的一个关键因素, 土壤C含量在一定程度上决定着土壤总N矿化和净有机N固持量[28].在土壤有机C含量保持不变时, 施N不会显著增加CO2排放[29].而且施加的N主要是以无机的形式存在于土壤中, 没有真正进入湿地系统循环过程, 土壤中N循环速率没有发生明显变化, 从而对CO2排放不会产生显著影响[30].然而, 也有研究表明氮沉降通过提高湿地生态系统生产力, 提升土壤有机质含量和微生物活性[31]; 增强土壤酶活性, 增加可溶性有机碳含量[32]; 消除氮在微生物新陈代谢上的限制作用加快微生物分解速率, 从而促进湿地CO2排放[33].而本研究发现在氮沉降第3个月, N2、N3处理显著抑制了湿地CO2排放.主要原因为, 氮沉降会限制微生物对土壤中有效C的利用, 进而减少土壤CO2的排放[34]; 氮沉降还会限制木质素分解酶的活性, 与木质素结合生成更稳定、难以矿化的有机物, 抑制有机碳矿化, 从而减少CO2排放[35].
3.2 氮沉降对CH4排放通量的影响湿地CH4产生、氧化与传输过程最终决定了其排放通量的变化, 氮沉降通过影响以上过程进而对CH4通量产生作用[36].有研究表明, 氮沉降可通过增加湿地CH4产生而促进CH4排放[37]; 也有研究表明, 氮沉降会通过促进植物根系泌氧而增加CH4氧化, 进而减少CH4排放[38, 39], 而本研究中氮沉降在短期内对淡水感潮湿地CH4排放通量的影响不显著. Zhang等[40]发现氮沉降在植物快速生长的6、7月显著提高了湿地CH4排放通量, 原因为氮沉降一方面通过促进根系生长进而增加产CH4底物, 促进CH4产生; 另一方面植物生长提高了CH4传输速率从而增加CH4排放.而本研究中, 氮沉降实验在10~12月进行, 此时植物已经成熟甚至进入衰老期, 氮沉降对植物生长没有产生显著的促进作用, 因而对CH4产生与植物传输无显著影响.宋长春等[41]的研究表明到了9月, 植物生长相对停滞, 氮沉降对CH4排放无显著影响.这是因为短叶茳芏湿地CH4氧化能力从6~11月呈现逐渐降低的趋势, 尤其到了秋冬季节, CH4氧化能力已十分微弱[42].本研究中, 氮沉降实验于10~12月开展, 已处于氧化能力较弱的秋冬季节, 氮沉降处理可能对其氧化能力的影响也较为微弱.因此, 总体上表现为氮沉降对湿地CH4排放无显著影响.
3.3 环境因子对CO2、CH4排放通量的影响土壤温度是影响CO2、CH4排放通量变化特征的主要环境因素, 本研究中道庆洲淡水沼泽湿地CO2、CH4排放通量与土壤温度具有显著的正相关关系.土壤温度升高时, 对植物根系呼吸和土壤微生物生物活性均有促进作用, 从而使土壤中产生的CO2增多[43].同时, 土壤温度也会影响土壤中CO2传输过程, CO2排放速率随土壤温度升高而增强[44].此外, 较高的土壤温度还会提高微生物的分解速率, 进而释放更多的CO2[45].土壤温度对湿地CH4排放的影响主要表现在对产CH4菌活性的刺激, 进而增加了湿地CH4产生, 同时还通过抑制CH4氧化菌的生长及其功能发挥, 降低湿地CH4氧化速率[46], 最终使CH4产生速率增加, 促进CH4排放.同时, 随着土壤温度升高, 土壤微生物活性增强, 植物生长旺盛, 根系有机物释放量增加, 减少了土壤有机碳的积累量, 进而促进CH4排放[47].本研究中土壤EC、土壤pH与道庆洲淡水沼泽湿地CO2、CH4排放通量基本不相关, 这主要与实验时间短、氮沉降处理样地土壤理化性质变化不显著有关.实际上, 除了上述提到的土壤温度、土壤EC、土壤pH等环境因子外, 微生物活性、菌落状况、生物量、植被差异、土壤粒径、含水率、容重等生物和非生物因素也会对温室气体的产生、排放具有一定影响.因此, 探究多因子耦合作用下长时间的温室气体排放特征及其机制将是今后研究的方向.
4 结论(1) 氮沉降在短期内对淡水沼泽湿地CO2排放通量的影响, 前2个月对通量无显著影响, 第3个月, N2、N3处理显著抑制了CO2排放通量.
(2) 氮沉降在短期内对淡水感潮沼泽湿地CH4排放通量无显著影响.
(3) 道庆洲沼泽湿地CO2、CH4排放通量与土壤温度具有显著的正线性相关关系, 与土壤EC、土壤pH之间的相关性不显著.
| [1] | IPCC. Climate change 2013:the physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change[M]. Cambridge: Cambridge University Press, 2013. |
| [2] | IPCC. Climate change 2007:the physical science basis. Contribution of working group I to the fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change[M]. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2007. |
| [3] |
邓湘雯, 杨晶晶, 陈槐, 等. 森林土壤氧化(吸收)甲烷研究进展[J]. 生态环境学报, 2012, 21(3): 577-583. Deng X W, Yang J J, Chen H, et al. Advances in the research of methane oxidation in forest soils[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2012, 21(3): 577-583. |
| [4] | Bartlett K B, Crill P M, Sass R L, et al. Methane emissions from tundra environments in the Yukon-Kuskokwim delta, Alaska[J]. Journal of Geophysical Research Atmospheres, 1992, 97(D15): 16645-16660. DOI:10.1029/91JD00610 |
| [5] | Moosavi S C, Crill P M, Pullman E R, et al. Controls on CH4 flux from an Alaskan boreal wetland[J]. Global Biogeochemical Cycles, 1996, 10(2): 287-296. DOI:10.1029/96GB00358 |
| [6] | Song C C, Yan B X, Wang Y S, et al. Fluxes of carbon dioxide and methane from swamp and impact factors in Sanjiang Plain, China[J]. Chinese Science Bulletin, 2003, 48(24): 2749-2753. DOI:10.1007/BF02901769 |
| [7] | Galloway J N, Townsend A R, Erisman J W, et al. Transformation of the nitrogen cycle:recent trends, questions, and potential solutions[J]. Science, 2008, 320(5878): 889-892. DOI:10.1126/science.1136674 |
| [8] | Liu X J, Song L, Chune H E. Nitrogen deposition as an important nutrient from the environment and its impact on ecosystems in China[J]. Journal of Arid Land, 2010, 2(2): 137-143. DOI:10.3724/SP.J.1227.2010.00137 |
| [9] | Melillo J M, Steudler P A, Aber J D, et al. Soil warming and carbon-cycle feedbacks to the climate system[J]. Science, 2002, 298(5601): 2173-2176. DOI:10.1126/science.1074153 |
| [10] |
朱天鸿, 程淑兰, 方华军, 等. 青藏高原高寒草甸土壤CO2排放对模拟氮沉降的早期响应[J]. 生态学报, 2011, 31(10): 2687-2696. Zhu T H, Cheng S L, Fang H J, et al. Early responses of soil CO2 emission to simulating atmospheric nitrogen deposition in an alpine meadow on the Qinghai Tibetan Plateau[J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(10): 2687-2696. |
| [11] | Liu X J, Duan L, Mo J M, et al. Nitrogen deposition and its ecological impact in China:an overview[J]. Environmental Pollution, 2011, 159(10): 2251-2264. DOI:10.1016/j.envpol.2010.08.002 |
| [12] | Ochoa-Hueso R, Arróniz-Crespo M, Bowker M A, et al. Biogeochemical indicators of elevated nitrogen deposition in semiarid Mediterranean ecosystems[J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2014, 186(9): 5831-5842. DOI:10.1007/s10661-014-3822-6 |
| [13] |
牟晓杰, 刘兴土, 仝川, 等. 闽江河口短叶茳芏湿地CH4和N2 O排放对氮输入的短期响应[J]. 环境科学, 2012, 33(7): 2482-2489. Mou X J, Liu X T, Tong C, et al. Short-term effects of exogenous nitrogen on CH4 and N2O effluxes from Cyperus malaccensis marsh in the Min River estuary[J]. Environmental Science, 2012, 33(7): 2482-2489. |
| [14] |
张丽华, 宋长春, 王德宣. 氮输入对沼泽湿地碳平衡的影响[J]. 环境科学, 2006, 27(7): 1257-1263. Zhang L H, Song C C, Wang D X. Effects of nitrogen fertilization on carbon balance in the freshwater marshes[J]. Environmental Science, 2006, 27(7): 1257-1263. |
| [15] | Urban N R, Eisenreich S J. Nitrogen cycling in a forested Minnesota bog[J]. Canadian Journal of Botany, 1988, 66(3): 435-449. DOI:10.1139/b88-069 |
| [16] | Ambus P, Robertson G P. The effect of increased N deposition on nitrous oxide, methane and carbon dioxide fluxes from unmanaged forest and grassland communities in Michigan[J]. Biogeochemistry, 2006, 79(3): 315-337. DOI:10.1007/s10533-005-5313-x |
| [17] |
石英尧, 石扬娟, 申广勒, 等. 氮肥施用量和节水灌溉对稻田甲烷排放量的影响[J]. 安徽农业科学, 2007, 35(2): 471-472. Shi Y Y, Shi Y J, Shen G L, et al. Effect of different nitrogenous fertilizer level on the release of methane[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2007, 35(2): 471-472. |
| [18] |
张丽华, 宋长春, 王德宣. 沼泽湿地CO2、CH4、N2 O排放对氮输入的响应[J]. 环境科学学报, 2005, 25(8): 1112-1118. Zhang L H, Song C C, Wang D X. CO2, CH4 and N2O emissions to the atmosphere upon nitrogen addition in the swamp wetland[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2005, 25(8): 1112-1118. |
| [19] |
刘剑秋. 闽江河口湿地研究[M]. 北京: 科学出版社, 2006. Liu J Q. Research of Minjiang River estuary wetland[M]. Beijing: Science Press, 2006. |
| [20] |
郑彩红, 曾从盛, 陈志强, 等. 闽江河口区湿地景观格局演变研究[J]. 湿地科学, 2006, 4(1): 29-35. Zheng C H, Zeng C S, Chen Z Q, et al. A Study on the changes of landscape pattern of estuary wetlands of the Minjiang River[J]. Wetland Science, 2006, 4(1): 29-35. |
| [21] |
黄敏参. 咸草植物形态解剖及生理生态特性初步探讨[D]. 福州: 福建师范大学, 2008. Huang M C. Primary study on the morphological anatomy and eco-physiological characteristics of Cyperus malaccensis var. brevifolious[D]. Fuzhou:Fujian Normal University, 2008. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10394-2008170036.htm |
| [22] |
遆超普, 颜晓元. 基于氮排放数据的中国大陆大气氮素湿沉降量估算[J]. 农业环境科学学报, 2010, 29(8): 1606-1611. Ti C P, Yan X Y. Estimation of atmospheric nitrogen wet deposition in China Mainland from based on N emission data[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2010, 29(8): 1606-1611. |
| [23] |
李爱萍, 黄广华, 高人, 等. 福州、建瓯和武夷山大气氮/硫湿沉降特征分析[J]. 亚热带资源与环境学报, 2015, 10(3): 33-40. Li A P, Huang G H, Gao R, et al. Atmospheric wet nitrogen and sulfur depositions of Fuzhou, Jian'ou and Wuyishan in Fujian[J]. Journal of Subtropical Resources and Environment, 2015, 10(3): 33-40. |
| [24] |
仝川, 柳铮铮, 曾从盛, 等. 模拟SO42-沉降对河口潮汐湿地甲烷排放通量的影响[J]. 中国环境科学, 2010, 30(3): 302-308. Tong C, Liu Z Z, Zeng C S, et al. Effects of simulated sulfate deposition on CH4 fluxes from tidal wetland in the Min River estuary[J]. China Environmental Science, 2010, 30(3): 302-308. |
| [25] | Hirota M, Tang Y H, Hu Q W, et al. Methane emissions from different vegetation zones in a Qinghai-Tibetan Plateau wetland[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2004, 36(5): 737-748. DOI:10.1016/j.soilbio.2003.12.009 |
| [26] | Wigand C, Brennan P, Stolt M, et al. Soil respiration rates in coastal marshes subject to increasing watershed nitrogen loads in southern New England, USA[J]. Wetlands, 2009, 29(3): 952-963. DOI:10.1672/08-147.1 |
| [27] | Kivimäki S K, Sheppard L J, Leith I D, et al. Long-term enhanced nitrogen deposition increases ecosystem respiration and carbon loss from a Sphagnum bog in the Scottish Borders[J]. Environmental and Experimental Botany, 2013, 90: 53-61. DOI:10.1016/j.envexpbot.2012.09.003 |
| [28] | Flanagan P W, Van Cleve K. Nutrient cycling in relation to decomposition and organic-matter quality in taiga ecosystems[J]. Canadian Journal of Forest Research, 1983, 13(5): 795-817. DOI:10.1139/x83-110 |
| [29] | Fenn M E, Poth M A, Aber J D, et al. Nitrogen excess in North American ecosystems:predisposing factors, ecosystem responses, and management strategies[J]. Ecological Applications, 1998, 8(3): 706-733. DOI:10.1890/1051-0761(1998)008[0706:NEINAE]2.0.CO;2 |
| [30] | Johnson D W, Cheng W, Burke I C. Biotic and abiotic nitrogen retention in a variety of forest soils[J]. Soil Science Society of America Journal, 2000, 64(4): 1503-1514. DOI:10.2136/sssaj2000.6441503x |
| [31] | Alm J, Schulman L, Walden J, et al. Carbon balance of a boreal bog during a year with an exceptionally dry summer[J]. Ecology, 1999, 80(1): 161-174. DOI:10.1890/0012-9658(1999)080[0161:CBOABB]2.0.CO;2 |
| [32] | Song Y Y, Song C C, Li Y C, et al. Short-term effect of nitrogen addition on litter and soil properties in calamagrostis angustifolia freshwater marshes of northeast China[J]. Wetlands, 2013, 33(3): 505-513. DOI:10.1007/s13157-013-0407-z |
| [33] | Bragazza L, Freeman C, Jones T, et al. Atmospheric nitrogen deposition promotes carbon loss from peat bogs[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2006, 103(51): 19386-19389. DOI:10.1073/pnas.0606629104 |
| [34] | Söderström B, Bååth E, Lundgren B. Decrease in soil microbial activity and biomasses owing to nitrogen amendments[J]. Canadian Journal of Microbiology, 1983, 29(11): 1500-1506. DOI:10.1139/m83-231 |
| [35] |
李英臣, 宋长春, 刘德燕, 等. 草甸沼泽土壤硝化-反硝化作用和有机碳矿化对氮输入的响应[J]. 水土保持学报, 2009, 23(3): 135-138, 157. Li Y C, Song C C, Liu D Y, et al. Response of nitrification-denitrification and carbon mineralization to nitrogen input in meadow marsh soil[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2009, 23(3): 135-138, 157. |
| [36] |
胡敏杰, 邹芳芳, 任鹏, 等. 河口潮滩湿地CH4、CO2排放通量对氮硫负荷增强的响应[J]. 环境科学学报, 2016, 36(4): 1359-1368. Hu M J, Zou F F, Ren P, et al. Effects of enrichement of nitrogen and sulfate load on CH4 and CO2 fluxes from different tidal flat wetlands in the Min River estuary[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2016, 36(4): 1359-1368. |
| [37] | Schimel J. Global change:rice, microbes and methane[J]. Nature, 2000, 403(6768): 375-377. |
| [38] | Bodelier P L E, Roslev P, Henckel T, et al. Stimulation by ammonium-based fertilizers of methane oxidation in soil around rice roots[J]. Nature, 2000, 403(6768): 421-424. DOI:10.1038/35000193 |
| [39] | Zhang Y H, Ding W X, Cai Z C, et al. Response of methane emission to invasion of Spartina alterniflora and exogenous N deposition in the coastal salt marsh[J]. Atmospheric Environment, 2010, 44(36): 4588-4594. DOI:10.1016/j.atmosenv.2010.08.012 |
| [40] | Zhang L H, Song C C, Wang D X, et al. The variation of methane emission from freshwater marshes and response to the exogenous N in Sanjiang Plain Northeast China[J]. Atmospheric Environment, 2007, 41(19): 4063-4072. DOI:10.1016/j.atmosenv.2007.01.013 |
| [41] |
宋长春, 张丽华, 王毅勇, 等. 淡水沼泽湿地CO2、CH4和N2 O排放通量年际变化及其对氮输入的响应[J]. 环境科学, 2006, 27(12): 2369-2375. Song C C, Zhang L H, Wang Y Y, et al. Annual dynamics of CO2, CH4, N2O emissions from freshwater marshes and affected by nitrogen fertilization[J]. Environmental Science, 2006, 27(12): 2369-2375. DOI:10.3321/j.issn:0250-3301.2006.12.001 |
| [42] |
黄佳芳. 闽江河口短叶茳芏湿地甲烷产生、氧化、传输与排放研究[D]. 福州: 福建师范大学, 2013. Huang J F. Methane production, oxidation, transport and emission in Cyperus malaccensis Lam. var. brevifolious Bocklr. marsh of the Min River estuary[D]. Fuzhou:Fujian Normal University, 2013. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10394-1013308548.htm |
| [43] | Eliasson P E, McMurtrie R E, Pepper D A, et al. The response of heterotrophic CO2 flux to soil warming[J]. Global Change Biology, 2005, 11(1): 167-181. DOI:10.1111/gcb.2005.11.issue-1 |
| [44] | Tang J W, Baldocchi D D, Qi Y, et al. Assessing soil CO2 efflux using continuous measurements of CO2 profiles in soils with small solid-state sensors[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2003, 118(3-4): 207-220. DOI:10.1016/S0168-1923(03)00112-6 |
| [45] |
仝川, 鄂焱, 廖稷, 等. 闽江河口潮汐沼泽湿地CO2排放通量特征[J]. 环境科学学报, 2011, 31(12): 2830-2840. Tong C, E Y, Liao J, et al. Carbon dioxide emission from tidal marshes in the Min River estuary[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2011, 31(12): 2830-2840. |
| [46] |
丁维新, 蔡祖聪. 温度对甲烷产生和氧化的影响[J]. 应用生态学报, 2003, 14(4): 604-608. Ding W X, Cai Z C. Effect of temperature on methane production and oxidation in soils[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2003, 14(4): 604-608. |
| [47] |
杜慧娜, 谢文霞, 赵全升, 等. 胶州湾大沽河口湿地CH4排放通量特征[J]. 湿地科学, 2016, 14(1): 44-49. Du H N, Xie W X, Zhao Q S, et al. Characteristics of CH4 emission fluxes in Wetlands of Dagu River estuary of Jiaozhou Bay[J]. Wetland Science, 2016, 14(1): 44-49. |