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模拟盐度脉冲耦合潮汐过程对闽江河口湿地土壤含碳温室气体排放的影响

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生态学报 2023年第22期43卷 9294-9304页

作者：黄庄王维奇仝川王纯福建师范大学地理研究所福州350117 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350117

为了探究台风风暴潮导致的盐度脉冲、潮汐涨落以及两者的耦合作用对河口湿地土壤二氧化碳(CO_(2))与甲烷(CH_(4))排放产生的影响,选取闽江河口道庆洲短叶茳芏湿地土壤为研究对象,通过室内模拟实验,研究不同潮汐过程情景下由于盐度和潮... 详细信息

为了探究台风风暴潮导致的盐度脉冲、潮汐涨落以及两者的耦合作用对河口湿地土壤二氧化碳(CO_(2))与甲烷(CH_(4))排放产生的影响,选取闽江河口道庆洲短叶茳芏湿地土壤为研究对象,通过室内模拟实验,研究不同潮汐过程情景下由于盐度和潮水涨落变化,河口湿地CO_(2)与CH_(4)排放特征并分析其主要影响因子。研究结果表明:(1)潮汐淹水显著抑制CO_(2)排放,但促进CH4排放(P0.05);0—2‰盐度促进土壤CH_(4)排放(P>0.05),2‰—8‰盐度抑制土壤CH_(4)排放(P潮汐过程显著抑制了CH_(4)排放(P0.05)。(3)CO_(2)排放与孔隙水中的氨态氮(NH_(4)^(+)-N)呈极显著正相关(P潮汐过程对CO_(2)与CH_(4)排放的影响是一个正负消长的博弈过程,在0—8‰的盐度内,潮汐淹水对CO_(2)排放的影响更大,而盐度在CH_(4)排放中起主导作用。相较于盐度,潮汐淹水是影响闽江河口湿地含碳温室气体全球增温潜势的主导因素。

关键词：含碳温室气体盐度脉冲潮汐过程河口湿地闽江河口

模拟盐度脉冲耦合潮汐过程对闽江河口湿地土壤孔隙水中无机氮组分的影响

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湿地科学 2023年第3期21卷 483-492页

作者：刘超毅何凌茜黄庄王纯仝川福建师范大学地理研究所福建福州350007 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建福州350007

为了探究台风风暴潮引起的盐度脉冲、潮汐过程以及二者耦合作用对河口湿地土壤氮动态的影响,选取闽江河口道庆洲短叶茳芏(Cyperus malaccensis)淡水湿地土壤为研究对象,设置4种盐度处理(0.5‰、2.0‰、4.0‰和8.0‰),并运用室内模拟潮... 详细信息

为了探究台风风暴潮引起的盐度脉冲、潮汐过程以及二者耦合作用对河口湿地土壤氮动态的影响,选取闽江河口道庆洲短叶茳芏(Cyperus malaccensis)淡水湿地土壤为研究对象,设置4种盐度处理(0.5‰、2.0‰、4.0‰和8.0‰),并运用室内模拟潮汐装置,模拟潮汐的周期性变化,测定土壤孔隙水中无机氮组分的动态变化及水土理化性质。结果表明,2.0‰和4.0‰盐度脉冲显著增加了土壤孔隙水中的硝态氮含量,盐度为8.0‰时无显著影响;不同盐度脉冲对土壤孔隙水中的氨氮含量都无显著影响;孔隙水中氨氮含量与土壤电导率和pH都显著正相关,与孔隙水硝态氮含量和土壤氧化还原电位都显著负相关;孔隙水硝态氮含量与氯离子浓度和氧化还原电位都显著正相关,与土壤pH显著负相关;结构方程模型表明,氧化还原电位通过影响氨氮间接对硝态氮产生了显著的正面影响,土壤电导率通过影响氨氮间接对硝态氮产生了显著的负面影响,而氯离子直接对硝态氮和亚硝态氮产生了显著的正面影响。盐度对硝化作用的影响存在一定的阈值,短期盐度脉冲耦合潮汐过程使得土壤孔隙水中的氨氮向硝态氮转化,进而促进了硝态氮的积累。

关键词：盐度脉冲潮汐过程硝态氮氨氮氮周转闽江河口湿地

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潮汐作用下的风沙运动过程研究进展

中国沙漠 2018年第3期38卷 455-463页

作者：何岩雨刘建辉蔡锋李柏良王立辉宁清钱福州大学福建福州350000 国家海洋局海岛研究中心福建平潭350400 西交利物浦大学江苏苏州215024

潮汐作用下的滩面干湿交替是影响风沙运动的重要过程之一。从潮汐作用干湿交替影响下的海滩表层湿度时空变化及其对滩面风沙运动的影响、潮汐作用干湿交替影响下的海滩风区长度变化及其对滩面风沙运动的影响等方面,较为系统地概括和总... 详细信息

潮汐作用下的滩面干湿交替是影响风沙运动的重要过程之一。从潮汐作用干湿交替影响下的海滩表层湿度时空变化及其对滩面风沙运动的影响、潮汐作用干湿交替影响下的海滩风区长度变化及其对滩面风沙运动的影响等方面,较为系统地概括和总结了关于潮汐作用下海滩风沙运动过程的研究进展和主要成果。主要结论为:(1)表层湿度与潮汐水位变化之间的关系是非线性的,存在地下水和毛细作用双重的滞后效应;(2)海滩临界起沙风速随表层湿度的变化关系在低于临界表层湿度时正相关,超过临界表层湿度则滩面风沙活动近乎停滞;(3)海滩风沙输送量随风区长度的变化关系按达到平衡状态前、中、后,可分为正相关、不相关和负相关3个不同的阶段。最后,针对当前国内外潮汐-海滩风沙作用模式的研究现状,提出中国未来急需加强的研究方向。

关键词：潮汐过程海滩风沙运动表层湿度风区长度

潮汐作用对黄河三角洲盐沼湿地生态系统CO2和CH4交换的影响

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潮汐作用对黄河三角洲盐沼湿地生态系统CO2和CH4交换的影响

作者：贺文君中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)

学位级别：硕士

盐沼湿地作为陆海交互作用的过渡带具有较高的碳沉积速度和较低的CH4排放速率,是地球上有效的蓝色碳汇之一。潮汐活动通过影响CH4的产生、氧化、运输来控制其排放。潮汐作为盐沼湿地独特的水文特征能在短时间内强烈影响湿地碳平衡。盐... 详细信息

盐沼湿地作为陆海交互作用的过渡带具有较高的碳沉积速度和较低的CH4排放速率,是地球上有效的蓝色碳汇之一。潮汐活动通过影响CH4的产生、氧化、运输来控制其排放。潮汐作为盐沼湿地独特的水文特征能在短时间内强烈影响湿地碳平衡。盐沼湿地的固碳潜力在应对海平面上升及其它气候变化方面具有重要的作用,因此,本研究以黄河三角洲盐沼湿地为研究对象,利用涡度相关和微气象监测技术对区域净生态系统CO2交换(NEE)、CH4通量和环境因子进行观测,并同步监测潮汐变化,探究黄河三角洲CO2和CH4的动态变化规律,重点分析了潮汐作用下干湿交替对黄河三角洲盐沼湿地NEE的影响,阐明了潮汐作用驱动黄河三角洲盐沼湿地CH4间歇性、高强度的排放机制,并最终对黄河三角洲生长季碳收支进行初步评估。2016年,黄河三角洲盐沼湿地生长季NEE日动态呈“U”型的单峰变化,各月振幅不同。NEE在8月份达到最大吸收值为2.19 g CO2 m-2 d-1,生态系统呼吸(Reco,Ecosystem Respiration)在7月份达到最大释放量为6.17 g CO2 m-2 d-1。潮汐活动驱动了黄河三角洲盐沼湿地中高潮滩上CH4的排放,生长季其排放通量均值为0.063 mg·m-2·h-1。潮汐过程促进了白天生态系统CO2的吸收但未对夜晚CO2的释放产生显著影响,潮汐淹水成为影响白天NEE的主控因子。干旱阶段和湿润阶段NEE的日平均动态均呈“U”型曲线,但干旱阶段NEE的变幅较小。干湿交替增强了白天生态系统CO2的吸收,干旱阶段最大光合速率(Amax)、表观量子产量(α)和生态系统呼吸(Reco)的均值均高于湿润阶段。此外,干湿交替减少了盐沼湿地夜晚NEE释放。干旱阶段的Q10(2.98)显著低于湿润阶段的Q10(3.71)。涨潮前、涨落潮和落潮后CH4排放通量的均值分别为-0.40、0.02和1.78nmol·m-2·s-1。落潮后CH4排放通量明显高于涨潮前和涨落潮过程,涨潮前与落潮后CH4通量之间差异显著(P<0.05)。落潮后CH4的大量排放并不能维持较长时间,后期逐渐由排放转为吸收。CH4排放的延迟效应取决于涨潮前期湿地土壤的干旱时长及干旱程度。2016年,黄河三角洲盐沼湿地生长季表现为CO2的汇和CH4的源。黄河三角洲盐沼湿地生长季生态系统GPP总值为111.1 g C m-2,Reco的总释放量为96.6g C m-2,盐沼湿地的总净固碳量为16.6 g C m-2,为微弱碳汇;CH4排放通量总量为8.53 mg·m-2·month-1,其百年增温潜势为238.84 mg·m-2·month-1,为微弱的排放源。

关键词：潮汐过程干湿交替净生态系统CO2交换 CH4通量黄河三角洲