盐城滨海湿地温室气体通量与表层沉积物理化性质的相互关系

发布时间：2020-11-05 18:21

　　 盐城滨海湿地作为江苏省重要的自然湿地之一,是我国面积最大、生态类型最齐全的典型淤泥质潮滩。本研究选取盐城国家级珍禽自然保护区核心区作为实验区域,采用野外定位观测和室内样品分析相结合的“静态暗箱-气相色谱法”(static opaque chamber-gas chromatography),测定和分析了不同季节、不同植被覆盖下盐城滨海湿地温室气体(CO2、CH4、N2O)通量、表层沉积物理化性质以及两者之间的相互关系。采用Arc-GIS、Excel、 SPSS、Origin75等图像和数据处理软件,运用了相关分析,回归分析,主成分分析等数学方法。结果表明： 1盐城滨海湿地是CO2的排放源(依据本文的研究时间尺度),5月份,9月份和12月份的平均排放通量分别是：233.02mg/(m2·h)、508.79mg/(m2·h)、107.25mg/(m2·h)。 2盐城滨海湿地CH4通量基本处于碳平衡状态(依据本文的研究时间尺度),5月份,9月份和12月份的平均排放通量分别是：-0.17mg/(m2·h)、1.4mg/(m2·h)、0.13mg/(m2·h)。 3盐城滨海湿地(依据本文的研究时间尺度)5月份是氮汇,9月和12月份是氮源。平均排放通量分别是：-4.9ug/(m2·h)、14.71ug/(m2·h)、17.51ug/(m2·h)。 4碳循环受植被和温度的影响大；影响氮循环的因素很多,随季节变化,由氮汇转化为氮源,并且排放通量越来越大。 5盐城滨海湿地表层沉积物理化性质的年际差异大,但季节变化却不明显。TN%、TC%、TOC%自海向陆,均呈单峰型分布,最高值出现在互花米草滩。TIC%最小值出现在光滩,其他三个滩的含量差不多。C/N随季节变化呈‘N’型分布,即12月份芦苇滩的C/N比值又是一个峰值,主要原因可能是采样点位置靠岸变迁的缘故。 6通过相关分析,得出9月份CO2通量与平均粒径(0.73)、TN%(0.732)、TC%(0.76)、TIC%(0.739)、TOC%(0.804)、含水量%(0.711)、0～10cm的土温(-0.764)具有显著地相关性。对其进行回归分析之后,得到CO2通量与平均粒径、TN%、TC%、TIC%指数拟合较好,而与TOC%线性拟合较好,与含水量%则是对数拟合好。 拟合函数分别是：平均粒径：y=0.042e1.6x；TN%：y=37.807e44.249x；TC%：y=3.875e2.656x；TIC%： y=0.042e7.641x；TOC%： y=1643.646x-103.35；含水量%：y=-6753.498+2275.591n x 7通过主成分分析,得出互花米草滩对CO2通量的贡献率最大,提取对3个主成分贡献最大的因子,即TN%、含水量%、C/N、土温2进行多元回归分析,以9月份温室气体通量为因变量,可以得出如下模型：Y1=-2164.902+35013.677X1—119.397X2+124.105X3+114.791X4Y2=24.557—224.256X1+1.553X2—1.098X3—1.594X4Y3=232.301+4714.38X1—27.584X2+3.975X3+8.994X4
【学位单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2012
【中图分类】：P931.1;X16
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究进展
        1.2.1 国内外研究进展
        1.2.2 温室气体排放机理研究进展
            1.2.2.1 碳循环
            1.2.2.2 氮循环
        1.2.3 温室气体通量研究方法
            1.2.3.1 静态气室法
            1.2.3.2 动态气室法
            1.2.3.3 微气象学法
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 研究区概况
    2.1 自然概况
        2.1.1 地质地貌
        2.1.2 气候
        2.1.3 水文
        2.1.4 土壤
        2.1.5 生物资源
    2.2 社会经济概况
        2.2.1 渔业
        2.2.2 盐业
第三章 研究方法
    3.1 样地选择
    3.2 样品采集
    3.3 样品分析
        3.3.1 温室气体样品分析
        3.3.2 表层沉积物样品分析
            3.3.2.1 粒度分析
            3.2.2.2 元素分析
            3.2.2.3 无机碳分析
            3.2.2.4 其他
    3.4 数据分析
第四章 盐城滨海湿地温室气体通量分析
2通量的时空变化'>    4.1 滨海湿地CO₂通量的时空变化
2通量在时间尺度上的变化'>        4.1.1 CO₂通量在时间尺度上的变化
2通量在空间尺度上的变化'>        4.1.2 CO₂通量在空间尺度上的变化
4通量的时空变化'>    4.2 滨海湿地CH₄通量的时空变化
4通量在时间尺度上的变化'>        4.2.1 CH₄通量在时间尺度上的变化
4通量在空间尺度上的变化'>        4.2.2 CH₄通量在空间尺度上的变化
2O通量的时空变化'>    4.3 滨海湿地N₂O通量的时空变化
2O通量在时间尺度上的变化'>        4.3.1 N₂O通量在时间尺度上的变化
2O通量在空间尺度上的变化'>        4.3.2 N₂O通量在空间尺度上的变化
    4.4 本章小结
第五章 滨海湿地表层沉积物理化性质
    5.1 粒度
    5.2 TN%、TC%、TOC%、TIC%、C/N
    5.3 含水量%
    5.4 表层沉积物温度
    5.5 其他
    5.6 本章小结
第六章 温室气体通量与表层沉积物理化性质的相互关系
    6.1 平均粒径
    6.2 元素分析
        6.2.1 TN%
        6.2.2 TC%
        6.2.3 TIC%
        6.2.4 TOC%
        6.2.5 C/N
    6.3 含水量
    6.4 温度
        6.4.1 箱温
        6.4.2 表层沉积物温度
    6.5 其他
    6.6 三种温室气体相关性探讨
    6.7 主成分分析
        6.7.1 评价方法
        6.7.2 主成分分析步骤
            6.7.2.1 不同指标间的相关矩阵
            6.7.2.2 数据的标准化
            6.7.2.3 选取主成分
            6.7.2.4 综合主成分
    6.8 多元回归分析
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 不足与展望
    7.3 创新点
参考文献
致谢

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本文编号：2872013