模擬水位變化對(duì)杭州灣蘆葦濕地夏季溫室氣體日通量的影響

盛宣才，吳　明,*，邵學(xué)新，李長(zhǎng)明，梁　雷，葉小齊

1 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，國(guó)家林業(yè)局杭州灣濕地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站，杭州　310036 2 杭州師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，杭州　310036

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模擬水位變化對(duì)杭州灣蘆葦濕地夏季溫室氣體日通量的影響

盛宣才1，吳明1,*，邵學(xué)新1，李長(zhǎng)明2，梁雷2，葉小齊1

1 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，國(guó)家林業(yè)局杭州灣濕地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站，杭州310036 2 杭州師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，杭州310036

水位是影響濕地溫室氣體排放的重要因子。采用靜態(tài)箱-氣相色譜法研究了模擬條件下不同水位(0、5、10 cm和20 cm)對(duì)蘆葦濕地溫室氣體(CO2、CH4、N2O) 夏季晝夜通量變化的影響。結(jié)果表明，1)4種不同水位CO2通量日變化均表現(xiàn)為晝低夜高，且白天為匯，夜間為源，整體均表現(xiàn)為CO2的匯；不同水位CH4通量日變化則均表現(xiàn)為晝高夜低，且整體上均表現(xiàn)為CH4的源；N2O通量總體上水淹后均表現(xiàn)為晝高夜低而0cm水位表現(xiàn)為晝低夜高；2)隨著水位的增加CH4和CO2平均通量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，且10cm水位下CH4和CO2平均通量最高，N2O通量則在5cm水位最高；3)通過(guò)相關(guān)性和主成分分析表明，氣溫、水溫是土壤CH4、N2O通量日變化的主導(dǎo)因子，而土壤溫度是CO2日變化通量的主導(dǎo)因子，同時(shí)，土壤pH、Eh及水體pH、Eh是CO2通量日變化的重要因子之一。

水位；溫室氣體；日變化；溫度；pH；Eh

近年來(lái)，CO2、CH4和N2O作為大氣中3種主要的溫室氣體，越來(lái)越受到科學(xué)研究的重視。而濕地是一種水陸相互作用形成的特殊自然綜合體，是3種溫室氣體(CO2、CH4和N2O)的重要的源或匯[1-2]。土壤、植被、水文是濕地生態(tài)系統(tǒng)中最重要的三大因子，其中水位波動(dòng)是土壤中有機(jī)碳循環(huán)過(guò)程和溫室氣體排放的重要影響因素[3-4]。一方面，水位通過(guò)影響水體的氧化還原電位與溶解氧濃度[5]，進(jìn)而改變微生物種類(lèi)與活性[6]，從而影響溫室氣體的排放；另一方面，水位是通過(guò)影響水生植物的分布和生長(zhǎng)而影響溫室氣體的傳輸過(guò)程[7- 8]。目前，關(guān)于水位波動(dòng)對(duì)溫室氣體的影響研究已有很多[9- 13]，但仍尚未明確。例如萬(wàn)忠梅[14]通過(guò)模擬發(fā)現(xiàn)CH4排放通量隨水位增加呈顯著增加趨勢(shì)，而丁維新等[9]研究認(rèn)為CH4排放通量隨水位增加呈先增加后降低趨勢(shì)。因此，水位對(duì)溫室氣體的影響還需要進(jìn)一步探究。

杭州灣濕地目前不斷地被圍墾利用，其中圍墾區(qū)80%以上面積由沼澤、池塘和淺水灘構(gòu)成，平均水深維持在0.5m左右。此外，目前圍墾區(qū)高等水生植物以蘆葦(Phragmitesaustralis)為主，而蘆葦是富集營(yíng)養(yǎng)化水體濕地修復(fù)和人工濕地的代表性植物，同時(shí)也是土壤溫室氣體排放重要的傳輸者[15]。目前關(guān)于杭州灣濕地方面只研究了自然灘涂蘆葦濕地的溫室氣體排放[16]，而圍墾區(qū)尤其是不同水位波動(dòng)下的溫室氣體排放尚不清楚。因此，本文通過(guò)選取杭州灣圍墾區(qū)蘆葦濕地的土壤，采用室內(nèi)盆栽模擬試驗(yàn)，研究不同水位蘆葦濕地溫室氣體CO2、CH4和N2O排放通量的晝夜變化，著重探討包括溫度、水位在內(nèi)的環(huán)境因素在晝夜變化尺度上對(duì)土壤溫室氣體排放通量的影響，從而為實(shí)施杭州灣圍墾濕地低排放生態(tài)恢復(fù)工程提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)域概況

圖1　采樣區(qū)地理位置Fig.1　Location of study area

杭州灣位于浙江省東部，西接錢(qián)塘江，東至東海，呈喇叭口形狀，屬河口海灣(圖1)。氣候?yàn)楸眮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，四季分明，年均氣溫16℃，年均降水量1273 mm，日照2038 h，無(wú)霜期244 d。2014年7月氣溫27.2—34.5℃，月降水量129 mm，月平均風(fēng)速1.8m/s，8月氣溫為25.3—31.8℃，月降水量136 mm，月平均風(fēng)速1.5m/s。

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及樣品采集

2013年12月，挖取杭州灣圍墾區(qū)蘆葦濕地0—30cm土壤運(yùn)回杭州灣生態(tài)站進(jìn)行風(fēng)干混合備用。2014年3月初，在杭州灣生態(tài)站境內(nèi)采集蘆葦幼苗后在常溫下預(yù)培養(yǎng)1個(gè)月。同時(shí)將事先備好的土壤，裝入高60 cm、內(nèi)徑25cm的PVC特制盆缽(頂部帶有水槽，水槽寬度3cm)，4月份移植到PVC特制盆缽里，每盆移栽大小一致的蘆葦2—3株，平均株高30cm。移栽7 d、待蘆葦植株生長(zhǎng)穩(wěn)定后，模擬圍墾區(qū)蘆葦分布的水位梯度，水位梯度為0、5、10、20cm，每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)。同時(shí)每隔一天灌水以維持水位，加水取自當(dāng)?shù)氐脑缓?，水的pH為8.50，鹽度為1.95‰。實(shí)驗(yàn)采用靜態(tài)明箱-氣相色譜法采集溫室氣體。靜態(tài)箱為直徑30cm，高100cm。頂箱中部設(shè)置一個(gè)3cm長(zhǎng)的硅膠管作為采氣管道(外徑為6mm，內(nèi)徑為4mm)，同時(shí)設(shè)置一根短硅膠管(50cm)連接箱體內(nèi)外大氣，以保持箱體內(nèi)外壓強(qiáng)的一致(圖2)。日變化采樣時(shí)間為2014年7月15—16日和8月16—17日。06: 00開(kāi)始采樣，每間隔4 h 采樣1次，每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)罩箱30 min，罩箱后立即采集第一個(gè)氣體樣品，之后每隔10 min采集1次，30 min內(nèi)共采集4個(gè)氣體樣品。用IQ150pH計(jì)記錄水體溫度、pH、Eh以及5 cm處的土壤溫度、pH和Eh。同時(shí)測(cè)定了7月、8月不同水位蘆葦?shù)闹陻?shù)和株高(表1)。

圖2　溫室氣體采集裝置Fig.2　A mesocosm system for measurement of greenhouse gases

1.3分析方法

采集的溫室氣體采用Agilent 6820氣相色譜儀檢測(cè)，甲烷檢測(cè)器為FID，載氣為氮?dú)猓魉?0mL/min，燃?xì)鉃闅錃?，流?0 mL/ min，助燃?xì)鉃榭諝?，流速?00 mL/min，檢測(cè)器溫度為200℃，分離柱溫度為55 ℃。

溫室氣體排放通量的計(jì)算公式為[17]：

式中，F(xiàn)(mg m-2h-1)為溫室氣體排放通量(正值表示氣體排放到大氣，負(fù)值表示氣體的吸收)；M(g)為溫室氣體的摩爾質(zhì)量；V(L)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol 溫室氣體的體積；dc/dt為采樣期間靜態(tài)箱內(nèi)溫室氣體的濃度變化率；H(m)為靜態(tài)箱高度；T(℃)為靜態(tài)箱內(nèi)的平均溫度。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方法

使用Excel軟件、SPSS18.0軟件和origin軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析，所有數(shù)據(jù)使用單因素方差分析，LSD法顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)，主成分分析和pearson相關(guān)性分析數(shù)據(jù)均采用7月和8月取樣測(cè)量值，并在 0.05水平上進(jìn)行顯著性分析。

表1　7月和8月不同水位蘆葦株數(shù)、株高

2　結(jié)果與分析

2.1不同水位溫室氣體通量日變化規(guī)律

4種不同水位梯度下3種溫室氣體(CH4、CO2、N2O)表現(xiàn)出不一樣的晝夜變化規(guī)律，且晝夜差異較大(見(jiàn)圖3)。對(duì)CH4而言，除8月0cm水位表現(xiàn)為微弱的匯外，其他3個(gè)水位梯度都基本呈現(xiàn)CH4的源，并且隨著水位的加深，CH4排放先升高后降低。不同水位甲烷排放日動(dòng)態(tài)基本呈單峰模式，14:00為排放高峰，02:00為排放低峰。對(duì)于CO2而言，7月和8月4種水位梯度皆表現(xiàn)出晝低夜高的規(guī)律，并且白天CO2呈現(xiàn)吸收狀態(tài)，夜晚CO2呈現(xiàn)排放狀態(tài)。且均表現(xiàn)為10:00左右為CO2吸收高峰，10:00左右為CO2排放高峰，而0cm水位表現(xiàn)為02:00為CO2排放高峰，早上06:00為吸收高峰?？傮w上，不同水位平均CO2通量表現(xiàn)7月大于8月。對(duì)于N2O而言，7月和8月4種水位梯度總體上均表現(xiàn)為微弱的排放或吸收狀態(tài)，且在不同時(shí)段表現(xiàn)出不一樣的變化，其中0cm水位基本表現(xiàn)出吸收狀態(tài)，除了06:00和凌晨02:00有少量的排放外，而5cm水位、10cm水位、20cm水位在白天皆呈現(xiàn)出排放狀態(tài)，在夜間則呈現(xiàn)吸收狀態(tài)。

圖3　不同水位CH4、CO2、N2O通量日變化Fig.3　Diurnal Variation of CH4、CO2 and N2O flux at different water levels

圖4　7月不同水位環(huán)境因子晝夜變化Fig.4　Diurnal Variation of environmental factors at different water levels in July

圖5　8月不同水位環(huán)境因子晝夜變化Fig.5　Diurnal Variation of environmental factors at different water levels in August

2.2土壤、水體等環(huán)境因素與不同水位CH4、CO2、N2O通量關(guān)系

2.2.1土壤、水體等環(huán)境因素變化

在測(cè)量水位CH4、CO2、N2O通量日變化的同時(shí)同步測(cè)定了氣溫、土壤溫度5cm溫度、pH、Eh以及水體溫度、pH、Eh等一些環(huán)境因素變化(圖4、圖5)，由于0cm水位是未淹水的，因此這里就沒(méi)有0cm水位的水體溫度pH、Eh。測(cè)定結(jié)果顯示，總體上7月和8月環(huán)境因子表現(xiàn)出一致的晝夜變化。氣溫由于受太陽(yáng)輻射的影響因而晝夜溫差較大，白天氣溫較高，其中7月在29.2—39. 4℃范圍內(nèi)波動(dòng)，日間平均氣溫為34.6℃；夜間氣溫在28.0—30.2℃范圍內(nèi)波動(dòng)，夜間平均氣溫為28.9℃。晝夜氣溫差可達(dá)差可達(dá)到5. 5℃。8月氣溫在22.0—39.2℃范圍內(nèi)波動(dòng)，日間平均氣溫為31.4℃；夜間氣溫在22.0—26.2℃范圍內(nèi)波動(dòng)，夜間平均氣溫為24.3℃。晝夜氣溫差可達(dá)差可達(dá)到7.1℃。水溫24h 內(nèi)波動(dòng)受氣溫影響也存在一定的差異，但差異不顯著(P>0.05)；其中7月5cm水位平均水溫為29.1℃，10cm水位平均水溫為28.8℃，20cm水位平均水溫為29.7℃；8月5cm水位平均水溫為25.5℃，10cm水位平均水溫為25.6℃，20cm水位平均水溫為25.8℃。7月和8月不同水位土壤 Eh 以及水體的Eh晝夜變化也表現(xiàn)較為一致的趨勢(shì)，總體上不同水位土壤以及水體Eh值從6:00開(kāi)始先是緩慢上升，接著10:00以后又開(kāi)始下降至2:00達(dá)到最低之后又開(kāi)始上升，呈現(xiàn)“S”增長(zhǎng)，不同水位pH 值均呈堿性，同Eh值一樣沒(méi)有明顯的晝夜規(guī)律，最小值出現(xiàn)在10:00左右，最小值出現(xiàn)在凌晨02:00。

2.2.2土壤、水體等環(huán)境因素與不同水位CH4、CO2、N2O通量的相關(guān)關(guān)系

不同水位CH4、CO2、N2O通量日變化與溫度、pH、Eh之間的相關(guān)關(guān)系見(jiàn)表2。結(jié)果得出氣溫、水溫與不同水位CH4、N2O通量日變化之間呈顯著相關(guān)(P<0.05)，而與CO2之間相關(guān)關(guān)系不顯著(P>0.05)。土壤pH、Eh以及水體pH、Eh對(duì)不同水位CH4、CO2、N2O通量日變化皆不顯著(P>0.05)。而土壤溫度對(duì)不同水位CH4、CO2、N2O通量日變化各不相同。其中土壤溫度對(duì)不同水位CH4排放也呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)，其中與0cm和5cm水位相關(guān)性達(dá)到顯著(P<0.05)；而不同水位N2O通量與土壤溫度皆不顯著(P>0.05)。土壤溫度對(duì)不同水位CO2通量均呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)，其中與5cm水位、10水位、20cm水位相關(guān)性達(dá)到極顯著(P<0.01)。

表2　土壤、水體等環(huán)境因素與不同水位CH4、CO2、N2O通量的相關(guān)關(guān)系

*表示顯著相關(guān)(P<0.05);**表示極顯著相關(guān)(P<0.01);—表示無(wú)相關(guān)關(guān)系

3　討論

3.1不同水位下CH4、CO2、N2O通量的日變化規(guī)律

本研究中不同水位CH4通量的日變化均表現(xiàn)出一致的晝夜變化規(guī)律，且均表現(xiàn)為晝高夜低，這與相關(guān)研究得到的結(jié)果相似[18-20]，原因是白天光照充足且溫度高甲烷以傳輸效率較高的對(duì)流傳輸方式為主，而夜間則以傳輸效率較低的分子擴(kuò)散為主，同時(shí)，由于夜間積累的甲烷在白天通過(guò)對(duì)流傳輸釋放到大氣中，這也是導(dǎo)致蘆葦濕地白天甲烷排放量高的原因。此外，本研究中除8月0cm水位下甲烷排放白天表現(xiàn)為排放狀態(tài)，夜間表現(xiàn)為吸收狀態(tài)外，其他水位全天均表現(xiàn)為排放狀態(tài)。這是因?yàn)樵贑H4排放方面，濕地水位越低，沼澤產(chǎn)生和排放CH4就越少[7]。而當(dāng)蘆葦沒(méi)有水淹情況下夜晚由于CH4排放較少，可能全部被氧化，因而0cm水位情況下CH4通量夜晚可能呈吸收狀態(tài)?？傮w上，夏季蘆葦濕地各水位均表現(xiàn)為CH4的源。這是因?yàn)殡S著水位的加深，水體中溶解氧質(zhì)量濃度是影響水體與大氣間CH4通量日變化的主要環(huán)境因子[21]，當(dāng)水位較高時(shí)所形成的甲烷氣泡在逐漸上升的過(guò)程逐漸被氧化為CO2，從而降低了擴(kuò)散到大氣中的甲烷。研究中不同水位CO2通量全天整體上均表現(xiàn)為CO2的匯，且均表現(xiàn)為晝低夜高，這與張發(fā)兵[22]等在太湖春季研究得出的結(jié)果一致，但與黃文敏[23]等在香溪河水-氣界面秋季測(cè)量的結(jié)果相反。說(shuō)明CO2通量日變化在不同季節(jié)具有不同的變化規(guī)律。而本文研究得出晝低夜高的原因可能是白天太陽(yáng)光輻射增強(qiáng)，水體溫度升高，植物的光合作用也增強(qiáng)，有利于CO2從大氣進(jìn)入水體；太陽(yáng)光輻射減弱, 水溫降低，光合作用減弱，有利于水體中的CO2進(jìn)入大氣。汪青[24]對(duì)崇明東灘溫室氣體排放的研究表明，無(wú)論是圍墾濕地還是自然濕地，溫室氣體排放通量都有明顯的日變化規(guī)律，表現(xiàn)出夜高于晝，極大值和極小值分別出現(xiàn)在凌晨和上午。研究中10cm水位下CO2通量高于其他水位，這是因?yàn)橥寥姥退疃戎苯佑绊懙酵寥赖难趸€原環(huán)境，進(jìn)而影響微生物活動(dòng)和CO2的排放。也有研究指出，CO2排放與濕地水位呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[25-26]，這與本研究存在一定的出入。N2O排放是硝化-反硝化共同作用的結(jié)果，而在濕地環(huán)境中，因?yàn)橥寥浪偷臈l件，較低的含氧量和豐富的碳，氮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一般把反硝化作用認(rèn)為是濕地N2O排放的主要因素[27]?？赡芘c沉積物中參與硝化-反硝化作用的微生物活性對(duì)環(huán)境溫度的響應(yīng)存在滯后效應(yīng)有關(guān)。相關(guān)研究[28-30]也表明，N2O 排放通量的日變化受環(huán)境溫度的影響極為明顯，且其變化與溫度變化存在明顯的時(shí)間滯后性。此外，8月份深水位(10、20cm水位)CH4排放略高于7月份，這可能與與蘆葦不同時(shí)期的生物量和植株密度等密切相關(guān)[31-32]，隨著水位增加蘆葦?shù)闹旮?、分蘗數(shù)也相應(yīng)增加，且氣體“通道”較多，植物對(duì)CH4傳輸?shù)淖枇p小。

3.2環(huán)境因子對(duì)溫室氣體通量日變化的影響

圖6　不同水位環(huán)境因子的主成分分析Fig.6　Principal component analysis based on environmental factors of different water level

通過(guò)主成分分析對(duì)氣溫、水溫、土溫、土壤pH、Eh、水體pH、Eh以及風(fēng)速等8個(gè)環(huán)境指標(biāo)與溫室氣體通量日變化的影響進(jìn)行進(jìn)一步的篩選(圖5)，分析得出氣溫和水溫是影響濕地土壤CH4和N2O通量日變化的主導(dǎo)因子，土壤溫度是影響濕地土壤CO2通量日變化的主導(dǎo)因子。同時(shí)通過(guò)相關(guān)性分析也得出氣溫與CH4通量均呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明氣溫是影響CH4通量的重要因子；氣溫對(duì)N2O通量的影響有所不同，0cm水位下與N2O通量呈顯著負(fù)相關(guān)，而與其他水位下(5、10、20cm水位)呈顯著正相關(guān)，這是因?yàn)樵?cm水位土壤N2O主要有土壤硝化作用主導(dǎo)，而當(dāng)水淹后由反硝化作用主導(dǎo)，隨著溫度升高硝化作用會(huì)減弱，反硝化速率則會(huì)隨著增強(qiáng)[33]。氣溫與CO2通量的相關(guān)性不顯著，這可能與采樣時(shí)研究區(qū)風(fēng)速較高有關(guān)(平均風(fēng)速高達(dá)3.5m/s)。黃文敏[23]等研究也指出風(fēng)速較高時(shí)，CO2通量與氣溫的相關(guān)性降低。土壤溫度與0、5cm水位下CH4通量呈顯著正相關(guān)，而與10、20cm水位下CH4通量相關(guān)性不顯著，表明土壤溫度對(duì)未淹水或低水位的CH4通量影響要明顯大于對(duì)較深水位CH4通量影響。這是由于隨著水位加深土壤溫度日變化波動(dòng)減小，因而對(duì)土壤微生物的活性影響減弱，故相關(guān)性分析中得出了較深水位與CH4通量相關(guān)性不明顯的結(jié)果。土壤溫度與各水位CO2通量均呈顯著正相關(guān)，其中與5、10、20cm水位相關(guān)性達(dá)到極顯著。水溫與5、10、20cm水位CH4、N2O通量相關(guān)系數(shù)較高，且均達(dá)到顯著的正相關(guān)，分析原因如下：隨著水體溫度的升高氣體的溶解度降低，從而有利于氣體由水面擴(kuò)散到大氣中；而當(dāng)水體溫度降低時(shí)氣體更易從空氣中進(jìn)入水體。此外，水體的溫度還能影響水中氣泡的形成，有報(bào)導(dǎo)指出，水溫較高的水體中擴(kuò)散到水中的甲烷量低于沉積物中積累的甲烷量，使得甲烷過(guò)飽和而形成氣泡[34]。水溫與5、10、20 cm水位CO2通量的相關(guān)系數(shù)分別為0.238、0.499、0.625(P>0.05)，表明水溫與CO2通量之間沒(méi)有明顯的相關(guān)關(guān)系，這與香溪河溫室氣體通量日變化研究得到的結(jié)果一致。

本研究結(jié)果顯示土壤和水體pH、Eh與不同水位CH4和N2O通量相關(guān)性相對(duì)較弱，這是因?yàn)樵跁円钩叨壬先篮退wpH、Eh波動(dòng)不大，因而它不是造成土壤CH4和N2O晝夜和小時(shí)尺度波動(dòng)的主要原因[35]。而土壤和水體pH、Eh與不同水位CO2通量相對(duì)較強(qiáng)，這是因?yàn)閜H可以直接影響水體碳酸鹽的平衡[36]，而Eh可以改變土壤通透性和供氧狀況，因而與CO2通量之間具有直接的關(guān)系。

4　結(jié)論

(1)觀測(cè)期間，夏季不同水位CH4、CO2、N2O通量具有明顯的日變化特征。不同水位CO2日變化通量均表現(xiàn)為晝低夜高，且白天為匯，夜間表現(xiàn)為源，且整體上均表現(xiàn)為CO2的匯；不同水位CH4日變化通量同樣均表現(xiàn)為晝高夜低，且整體上均表現(xiàn)為CH4的源；N2O通量總體上水淹后均表現(xiàn)為晝高夜低而0 cm水位表現(xiàn)為晝低夜高，全天5、10 cm水位表現(xiàn)為N2O的源，0、20 cm水位表現(xiàn)為N2O的匯。

(2)在不同水位溫室氣體日變化過(guò)程中，氣溫、水溫是土壤CH4、N2O日變化通量的主導(dǎo)因子，而土壤溫度是CO2日變化通量的主導(dǎo)因子，同時(shí)，土壤pH、Eh及水體pH、Eh是CO2日變化通量的重要因子之一。

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Effects of simulated water levels on diurnal variation in the emission of three greenhouse gases in reed wetlands in summer

SHENG Xuancai1, WU Ming1,*, SHAO Xuexin1, LI Changming2, LIANG Lei2,YE Xiaoqi1

1WetlandEcosystemResearchStationofHangzhouBay,StateForestryAdministration,ResearchInstituteofSubtropicalForestry,ChineseAcademyofForestry,Hangzhou310036,China2CollegeofLifeandEnvironmentSciences,HangzhouNormalUniversity,Hangzhou310036,China

Water level affects greenhouse gas fluxes in wetlands. A static chamber-gas chromatographic technique was used to study the release of three greenhouse gases, CO2, CH4, and N2O at simulated water levels (0, 5, 10, and 20 cm) of reed wetlands in the Hangzhou Bay area. The results indicated that, 1) the CO2flux was higher at night and lower during the day—acting as sink during daytime and source at night—with a net flux as sink of CO2irrespective of water level. CH4was lower at night and higher during the day with a net flux as source of CO2. N2O flux was lower at night but higher during the day, except at 0 cm; 2) the CH4flux and the CO2flux increased, followed by a decrease, with increasing water level. The water levels for the highest average fluxes were 10 cm for CH4and 5 cm for CO2; and 3) correlation and principal component analysis showed that water temperature was the dominant factor for the daily variation in soil CH4and N2O flux, and soil temperature was the dominant factor for the daily variation in CO2flux. Meanwhile, soil pH, soil Eh, water pH, and water Eh were all important factors for the variation in CO2flux.

Water level; Greenhouse gases; diurnal variation; temperature; pH; Eh

國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201404305, 201404210)；中國(guó)林科院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(CAFYBB2014MA002)；國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃專題(2012BAC13B02- 2)

2015- 01- 12;

2015- 06- 05

Corresponding author.E-mail: hangzhoubay@126.com

10.5846/stxb201501120087

盛宣才，吳明，邵學(xué)新，李長(zhǎng)明，梁雷，葉小齊.模擬水位變化對(duì)杭州灣蘆葦濕地夏季溫室氣體日通量的影響.生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(15):4792- 4800.

Sheng X C, Wu M, Shao X X,Li C M, Liang L,Ye X Q.Effects of simulated water levels on diurnal variation in the emission of three greenhouse gases in reed wetlands in summer.Acta Ecologica Sinica,2016,36(15):4792- 4800.