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2022年8月北黄海北部溶解甲烷分布、海-气交换通量及影响因素

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海洋科学进展 2024年

作者：徐雪梅王明丽何宗财韩建波邢庆会王心怡陈虹山东省青岛生态环境监测中心大连海事大学环境科学与工程学院生态环境部国家海洋环境监测中心

科学评估陆架边缘海溶解甲烷(CH4)的分布及海-气交换通量对于认识陆架边缘海CH4的释放对大气CH4的区域性贡献具有重要意义。基于2022年8月的现场调查数据和资料，研究北黄海北部海水溶解CH4的分布、海-气交换通量及影响因素。结果表明... 详细信息

科学评估陆架边缘海溶解甲烷(CH4)的分布及海-气交换通量对于认识陆架边缘海CH4的释放对大气CH4的区域性贡献具有重要意义。基于2022年8月的现场调查数据和资料，研究北黄海北部海水溶解CH4的分布、海-气交换通量及影响因素。结果表明：研究海域溶解CH4浓度为4.0～63.3 nmol/L，饱和度为168%～2 360%，高值区位于鸭绿江口附近海域，随着离岸距离的增加表层海水溶解CH4浓度迅速降低。鸭绿江等陆源冲淡水的输入耦合海水及沉积物有机质的降解致使近岸海域海水CH4升高；陆源冲淡水与海水混合过程中海水CH4的氧化消耗也是控制CH4浓度和分布不容忽视的重要过程。离岸海域海水及沉积物有机质厌氧降解耦合黄海冷水团的作用使得底层海水溶解CH4浓度高于表层海水。研究海域海-气CH4交换通量为18.4～578.8μmol/(m2·d)，是大气CH4的源；鸭绿江口附近海域海-气CH4交换通量高于离岸海域。由此可见，受陆源冲淡水输入的影响研究海域溶解CH4浓度和海-气交换通量具有显著的区域性差异，且变幅高于世界其他海域；加强河口以及近海调查研究对于准确评估陆架边缘海CH4的排放，明确CH4排放源项的构成及制定CH4减排的有效措施至关重要。

关键词：北黄海溶解甲烷海-气CH 交换通量冲淡水输入有机质厌氧降解

光合作用碳交换耦合遥感模型估算辽河口盐沼湿地净初级生产力

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海洋通报 2024年

作者：高田丛丕福陈柯欣邢庆会魏雅雯程浩赵化德刘思琪曲丽梅韩建波大连理工大学海岸和海洋工程国家重点实验室国家海洋环境监测中心上海海洋大学海洋科学与生态环境学院

植物的净初级生产力可以用于表征植物活力、评估植被的固碳能力。因此提出一种适合辽河口盐沼湿地的光合作用碳交换耦合遥感模型，用于估算辽河口盐沼湿地的净初级生产力。新模型使用当地实测的光合有效辐射和净生态系统CO2交换数据反... 详细信息

植物的净初级生产力可以用于表征植物活力、评估植被的固碳能力。因此提出一种适合辽河口盐沼湿地的光合作用碳交换耦合遥感模型，用于估算辽河口盐沼湿地的净初级生产力。新模型使用当地实测的光合有效辐射和净生态系统CO2交换数据反演最大光合速率，使其符合盐沼湿地的实际情况。研究将实地采样测量数据与新模型、传统CASA模型相对比，对比结果显示，新模型估算值与实测值的判决系数R2更高，为0.923 3，相对均方根误差更小，为12.58%，因此该模型更适用于本研究区的植被净初级生产力估算。研究表明：辽河口盐沼湿地平均净初级生产力为368.951 gC·m-2。其中，芦苇区为616.089 gC·m-2，盐地碱蓬区为42.783 gC·m-2。净初级生产力的空间布局从北向南呈现阶梯式降低，和地物类型高度相关。本文为辽河口盐沼湿地恢复情况与固碳潜力的评估提供了理论和方法支持，该方法有助于提高区域尺度植被净初级生产力估算的准确性。

关键词：辽河口净初级生产力盐沼湿地 PCECRS模型固碳

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我国海洋碳汇建设现状、问题及建议

环境保护 2022年第7期50卷 50-53页

作者：毛竹陈虹孙瑞钧赵化德邢庆会国家海洋环境监测中心

碳达峰、碳中和目标提出后,我国海洋碳汇建设面临新的机遇和挑战。本文梳理了近年来我国海洋碳汇建设进展,归纳总结了学界对海洋碳汇建设的主要关切,结合党的十九届五中全会“坚持系统观念”的精神,指出我国海洋碳汇建设需要重点解决谁... 详细信息

碳达峰、碳中和目标提出后,我国海洋碳汇建设面临新的机遇和挑战。本文梳理了近年来我国海洋碳汇建设进展,归纳总结了学界对海洋碳汇建设的主要关切,结合党的十九届五中全会“坚持系统观念”的精神,指出我国海洋碳汇建设需要重点解决谁来建设、建设什么、怎么建设的问题。针对谁来建设,建议依托国家海洋碳汇监测调查评估网和数据中心,在国家层面进一步明确协作机制并凝聚各方力量;针对建设什么,提出在统筹多种类型海洋碳汇建设的基础上重点建设二氧化碳海底地质封存工程,提升海洋碳汇;针对怎么建设,提出协同推进海洋生态环境保护修复、海洋碳汇建设和碳排放权交易市场建设。

关键词：海洋碳汇系统观念碳达峰碳中和海洋生态环境

辽河口“退塘还湿”修复区生态系统CO交换及其环境调控

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环境科学 2023年

作者：刘思琪陈虹邢庆会程浩韩建波徐雪梅上海海洋大学海洋生态与环境学院国家海洋环境监测中心国家环境保护海洋生态环境整治修复重点实验室

滨海湿地因其碳汇功能强大，在减缓全球气候变化中发挥着重要作用，“退塘还湿”作为近几年我国滨海湿地生态修复开展的主要形式之一，对其碳源/汇功能的研究较为匮乏。基于涡度相关技术，观测了2021年辽河口“退塘还湿”修复区CO2通量... 详细信息

滨海湿地因其碳汇功能强大，在减缓全球气候变化中发挥着重要作用，“退塘还湿”作为近几年我国滨海湿地生态修复开展的主要形式之一，对其碳源/汇功能的研究较为匮乏。基于涡度相关技术，观测了2021年辽河口“退塘还湿”修复区CO2通量，研究了修复区内盐沼湿地生态系统CO2交换特征及其环境调控。结果表明修复区净生态系统CO2交换(NEE)平均日变化曲线在春季和秋季呈“U”型，在夏季呈“V”型，在冬季呈“一”型，其春、夏、秋和冬季的效率(以C计)分别为-40.06、-63.62、2.33和34.43 g·m-2。修复区NEE日累积年内变化整体呈“V”型，NEE、生态系统呼吸(Reco)和总的初级生产力(GPP)月累积差异明显。2021年修复区内光合有效辐射(PAR)是白天NEE的重要调控因子，二者呈直角双曲线关系，PAR可以解释白天NEE变化的53%；空气温度(Ta)是夜晚生态系统呼吸(Reco，night)的主控因子，二者呈指数关系，Ta＜5.5 ℃时生态系统呼吸的温度敏感性(Q10)为2.19，Ta可以解释Reco，night变化的42%，Ta≥5.5 ℃时Q10为1.81，Ta可以解释Reco，night变化的51%。另外，2021年生长季辽河口湿地修复区NEE与土壤含水量(SWC)和饱和水汽压差(VPD)均呈显著的线性负相关，而NEE与土壤温度(Ts)和相对湿度(RH)无显著相关。2021年辽河口“退塘还湿”修复区盐沼湿地表现为碳汇，总净固碳量(以C计)为-66.89 g·m-2，其具有长期的碳增汇潜力。

关键词：盐沼湿地滨海蓝碳湿地修复涡度相关(EC) CO 通量净生态系统CO 交换

辽河口芦苇盐沼湿地生长季CO交换及其影响机制

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生态学杂志 2023年

作者：程浩邢庆会刘思琪韩建波陈虹张传奇国家海洋环境监测中心国家环境保护海洋生态环境整治修复重点实验室辽宁绿管家环保科技有限公司上海海洋大学海洋生态与环境学院

为探究滨海盐沼湿地植被生长季生态系统CO2交换特征和影响机制，以辽河口芦苇盐沼湿地为研究对象，采用涡度协方差技术观测净生态系统CO2交换(NEE)特征，并分析了光合有效辐射(PAR)、气温(Ta)等环境因子和生物量对CO2交换的影响。结果... 详细信息

为探究滨海盐沼湿地植被生长季生态系统CO2交换特征和影响机制，以辽河口芦苇盐沼湿地为研究对象，采用涡度协方差技术观测净生态系统CO2交换(NEE)特征，并分析了光合有效辐射(PAR)、气温(Ta)等环境因子和生物量对CO2交换的影响。结果表明：生长季内植被总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸(Reco)和NEE各月日平均变化曲线分别呈倒“U”型、横向“S”型和“U”型。CO2交换也表现出明显的季节变化规律，GPP和|NEE|在6月累计值最大(分别为273.5、210.5 g C·m-2)，Reco在7月累计值最大(76.7 g C·m-2)。白天PAR是NEE的主控因子，NEE与PAR符合直角双曲线关系，PAR可解释NEE变异的37.7%～51.6%，且光曲线拟合参数在6月达到最大值。夜晚呼吸(Reco，night)受Ta、10 cm深土壤含水量(SWC10)的协同影响。在不同SWC10范围下，Reco，night与Ta均呈指数相关关系。当SWC10≤35%时，Reco，night值集中于生长季初期和末期，温度敏感性(Q10)为1.44；当SWC10>35%时，Reco，night值集中于生长季中期(Q10为1.97)和旺盛期(Q10为2.03)。2020年生长季，辽河口芦苇盐沼湿地表现为CO2汇，NEE为-693 g C·m-2，GPP为1043 g C·m-2，Reco为350 g C·m-2。

关键词：滨海湿地碳汇 CO 通量涡度协方差

辽河口生态修复区CH_(4)排放通量季节变化研究

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中国环境科学 2023年第11期43卷 6123-6131页

作者：邢庆会程浩刘思琪徐雪梅陈虹韩建波杜金秋国家海洋环境监测中心国家环境保护海洋生态环境整治修复重点实验室辽宁大连116023 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海201306

为探究盐沼湿地生态修复区生态系统−大气界面CH_(4)排放通量季节变化特征及其主要影响因子,采用涡度相关法,利用2016~2021年辽河口“退塘还湿”修复区的CH_(4)通量观测数据,分析了区域CH_(4)通量四季平均日变化特点及其主要气象影响因子... 详细信息

为探究盐沼湿地生态修复区生态系统−大气界面CH_(4)排放通量季节变化特征及其主要影响因子,采用涡度相关法,利用2016~2021年辽河口“退塘还湿”修复区的CH_(4)通量观测数据,分析了区域CH_(4)通量四季平均日变化特点及其主要气象影响因子.结果表明,辽河口“退塘还湿”生态修复区域,不同季节CH_(4)通量值的平均日变化波动趋势和范围不同.夏、秋和冬季白天CH_(4)通量值在零左右波动,四季CH_(4)排放平均日变化峰值分别出现在05:30、01:30、02:30和09:00,整体上表现为12:00之前为CH_(4)源,12:00之后为弱CH_(4)汇或CH_(4)源/汇功能不明显.辽河口“退塘还湿”修复区,四季CH_(4)通量平均日变化振幅大小和日平均值均表现为冬季>春季>夏季>秋季.修复区CH_(4)排放的主要影响因素为空气温度(Ta)、光合有效辐射(PAR)和风速(WS).其中,春季Ta与CH_(4)通量显著负相关,WS与CH_(4)通量显著正相关,两变量共解释43.8%的CH_(4)通量变动;夏季PAR与CH_(4)通量显著负相关;冬季,Ta与CH_(4)通量显著负相关,PAR与CH_(4)通量显著正相关.辽河口“退塘还湿”修复区多年不同季节生态系统−大气界面的CH_(4)通量范围为−60.9~155nmol/(m^(2)·s),CH_(4)通量平均值为14.05nmol/(m^(2)·s),多年CH_(4)平均净释放量为5.32gC/(m^(2)·a),即辽河口“退塘还湿”修复区表现为CH_(4)的源,单位面积百年增温潜势为198.46g CO_(2)-eq/m^(2).本研究对充分认识滨海盐沼湿地碳源/汇功能和合理评估湿地修复效果具有重要意义.

关键词：涡度相关 CH_(4)通量池塘养殖退塘还湿滨海蓝碳

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辽河口生态修复区CH排放通量季节变化研究

中国环境科学 2023年

作者：邢庆会程浩刘思琪徐雪梅陈虹韩建波杜金秋上海海洋大学海洋生态与环境学院国家海洋环境监测中心国家环境保护海洋生态环境整治修复重点实验室

为探究盐沼湿地生态修复区生态系统-大气界面CH4排放通量季节变化特征及其主要影响因子，本研究采用涡度相关法，利用2016—2021年辽河口“退塘还湿”修复区的CH4通量观测数据，分析了区域CH4通量四季平均日变化特点及其主要气象影响因... 详细信息

为探究盐沼湿地生态修复区生态系统-大气界面CH4排放通量季节变化特征及其主要影响因子，本研究采用涡度相关法，利用2016—2021年辽河口“退塘还湿”修复区的CH4通量观测数据，分析了区域CH4通量四季平均日变化特点及其主要气象影响因子.结果表明，辽河口“退塘还湿”生态修复区域，不同季节CH4通量值的平均日变化波动趋势和范围不同.夏、秋和冬季白天CH4通量值在零左右波动，四季CH4排放平均日变化峰值分别出现在05:30、01:30、02:30和09:00，整体上表现为12: 00之前为CH4源，12: 00之后为弱CH4汇或CH4源/汇功能不明显.辽河口“退塘还湿”修复区，四季CH4通量平均日变化振幅大小和日平均值均表现为冬季>春季>夏季>秋季.修复区CH4排放的主要影响因素为空气温度(Ta)、光合有效辐射(PAR)和风速(WS).其中，春季Ta与CH4通量显著负相关，WS与CH4通量显著正相关，两变量共解释43.8%的CH4通量变动;夏季PAR与CH4通量显著负相关;冬季，Ta与CH4通量显著负相关，PAR与CH4通量显著正相关.辽河口“退塘还湿”修复区多年不同季节生态系统-大气界面的CH4通量范围为-60.9～155 nmol/(m2·s)，CH4通量平均值为14.05 nmol/(m2·s)，多年CH4平均净释放量为5.32 gC/(m2·a)，即辽河口“退塘还湿”修复区表现为CH4的源，单位面积百年增温潜势为198.46 g CO2-eq/m2.本研究对充分认识滨海盐沼湿地碳源/汇功能和合理评估湿地修复效果具有重要意义.

关键词：涡度相关 CH 通量池塘养殖退塘还湿滨海蓝碳

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浅析我国海岸带蓝碳应对气候变化的发展研究

海洋环境科学 2022年第1期41卷 1-7页

作者：邢庆会于彩芬廖国祥雷威卢伟志徐雪梅刘长安国家海洋环境监测中心国家环境保护海洋生态环境整治修复重点实验室辽宁大连116023 中南林业科技大学生命科学与技术学院湖南长沙410004

为摸清全球气候变化背景下,我国海岸带蓝碳应对气候变化的发展状况,发掘我国海岸带蓝碳减缓与适应气候变化的潜力,分析了我国海岸带蓝碳生态系统的基本状况及保护恢复情况,阐述了海岸带蓝碳对气候变化的影响及响应机制,论述了我国海岸... 详细信息

为摸清全球气候变化背景下,我国海岸带蓝碳应对气候变化的发展状况,发掘我国海岸带蓝碳减缓与适应气候变化的潜力,分析了我国海岸带蓝碳生态系统的基本状况及保护恢复情况,阐述了海岸带蓝碳对气候变化的影响及响应机制,论述了我国海岸带蓝碳发展面临的形势及管理需求。最后,提出了我国海岸带蓝碳应对气候变化的发展建议,即推进海岸带蓝碳管理政策的制定和实施,实现我国海岸带蓝碳的系统性监测,积极开展受损蓝碳生态系统修复案例的研究,加强海岸带蓝碳保护与修复的公众参与度,增强国际合作。

关键词：气候变化海岸带蓝碳减缓与适应管理需求

春季北黄海辽东半岛东部邻近海域溶解甲烷的分布、影响因素及海-气交换通量

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海洋环境科学 2023年第1期42卷 22-28页

作者：徐雪梅臧昆鹏王晓萌邢庆会何宗财陈虹韩建波国家海洋环境监测中心国家环境保护近岸海域生态环境重点实验室辽宁大连116023 浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江杭州310014

本文基于2022年5月现场调查,研究了北黄海辽东半岛东部邻近海域溶解甲烷(CH_(4))的分布、影响因素及海-气交换通量。结果表明,该海域溶解CH_(4)浓度为3.2~11.2 nmol/L,饱和度为103%~364%,高值区位于鸭绿江口近岸海域,随着河口向海延伸,... 详细信息

本文基于2022年5月现场调查,研究了北黄海辽东半岛东部邻近海域溶解甲烷(CH_(4))的分布、影响因素及海-气交换通量。结果表明,该海域溶解CH_(4)浓度为3.2~11.2 nmol/L,饱和度为103%~364%,高值区位于鸭绿江口近岸海域,随着河口向海延伸,表层海水溶解CH_(4)浓度逐渐减小,而底层海水溶解CH_(4)浓度升高;鸭绿江冲淡水的输入致使近岸海域溶解CH_(4)浓度显著升高,而沉积物有机质降解使得离岸海域底层海水溶解CH_(4)浓度升高;该海域海-气CH_(4)交换通量为0.7~61.1μmol/(m^(2)·d),是大气CH_(4)的源,近岸海域显著高于离岸海域。鸭绿江冲淡水的输入即使在平水期(5月)已经对邻近海域溶解CH_(4)的影响非常显著,因此,河口等近岸海域海-气CH_(4)交换通量的研究对于评估我国陆架边缘海对大气CH_(4)的贡献至关重要。

关键词：鸭绿江近岸海域甲烷海-气交换通量河流输入沉积物有机质降解