隆寶灘沼澤濕地不同區(qū)域的甲烷通量特征及影響因素

何方杰 ，韓輝邦，馬學(xué)謙，張勁松 ，孫守家 *

1. 中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所/國家林業(yè)局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100091；2. 南京林業(yè)大學(xué)南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037；3. 青海省人工影響天氣辦公室，青海 西寧 810001

全球變暖已經(jīng)成為當(dāng)今世界矚目的環(huán)境問題，甲烷（CH4）作為一種重要的溫室氣體，在大氣中的含量已從 1750年的 0.722 μmol·mol-1增加到了2011年的 1.803 μmol·mol-1，增幅高達(dá) 2.5 倍（IPCC，2013），其吸收紅外輻射的能力是二氧化碳（CO2）的300倍以上（Burgos et al.，2015），在大氣中停留的時(shí)間相對(duì)較長（李海防等，2007），因此，CH4有著較強(qiáng)的增溫效應(yīng)，對(duì)全球的環(huán)境有持續(xù)的影響。濕地作為CH4重要的排放源，盡管僅占地球陸地面積的5%－8%，卻含有世界上30%以上的土壤碳（Malone et al.，2013；Mitra et al.，2005；Zedler et al.，2005），其水分過飽和造成的厭氧特性，為甲烷的產(chǎn)生提供了有力條件（張堅(jiān)超等，2015），成為大氣 CH4的主要來源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，濕地排放的CH4約為全球CH4總排放的32%－52%（Hartmann et al.，2013），因此，濕地對(duì)大氣CH4濃度的變化有著重要的調(diào)控作用，濕地排放CH4的大小以及動(dòng)態(tài)變化越來越受到全球的關(guān)注（Li et al.，2018；Liu et al.，2015）。

CH4排放是CH4產(chǎn)生、氧化和傳輸共同作用的結(jié)果（Ding et al.，2003），其關(guān)鍵影響因素包含土壤溫度（仝川等，2010）、植被類型（沙晨燕等，2015）、水位（Zhou et al.，2017）等。由于環(huán)境因子隨季節(jié)的變化，濕地中的CH4通量存在較大的時(shí)空差異性，例如，冬季土壤凍結(jié)，降低了CH4的擴(kuò)散速率，使大部分CH4封存在土壤中，而在春季土壤解凍期間，呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長（王曉龍等，2016）。因此，不同氣候條件下CH4排放的時(shí)空異質(zhì)性以及特定濕地類型CH4排放的差異導(dǎo)致了濕地CH4排放存在較大的不確定性。

青藏高原平均海拔在4000 m以上，被稱為世界的第三極，分布著近50000 km2的濕地（Li et al.，2015）。高寒濕地是青藏高原上重要的生態(tài)類型（He et al.，2014），其常年積水、植物根系發(fā)達(dá)、泥炭層深厚、具有較強(qiáng)的持水和滯水能力（李英年等，2000）。同時(shí)，由于植被覆蓋率較低、植物物種組成較為單一，對(duì)氣候變化響應(yīng)敏感（Tang et al.，2009；劉世梁等，2014；李林等，2010），使得高寒濕地生態(tài)系統(tǒng)在抵御外界干擾的能力上明顯弱于其他生態(tài)系統(tǒng)，吸引了許多科研人員對(duì)該區(qū)域濕地CH4排放動(dòng)態(tài)變化以及調(diào)控因子進(jìn)行研究。王德宣（2010）研究發(fā)現(xiàn)，在若爾蓋高原的沼澤草甸中，深水位會(huì)淹沒更多的有機(jī)物質(zhì)，為產(chǎn)CH4菌提供有機(jī)質(zhì)從而促進(jìn)CH4排放；Song et al.（2015）在青海亂海子濕地觀測(cè)2個(gè)生長季的CH4發(fā)現(xiàn)，水位增加造成的厭氧環(huán)境以及水熱機(jī)制的刺激下，CH4排放受到促進(jìn)；Chen et al.（2013）在若爾蓋高原濕地的研究發(fā)現(xiàn)，水位的變化是生長季CH4產(chǎn)生差異的主要原因。這些研究表明，土壤水分狀況對(duì)濕地CH4通量有著調(diào)節(jié)作用。

地處青藏高原腹地的三江源區(qū)是長江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地，生態(tài)系統(tǒng)敏感而脆弱，是青海省乃至全國重要的生態(tài)環(huán)境保護(hù)區(qū)。隆寶灘地處三江源中心，屬于三江源區(qū)的重要濕地之一，區(qū)域內(nèi)分布著沼澤化草甸（沼澤濕地），干濕季明顯，存在大面積的干濕交替的過渡帶。本研究假設(shè)濕地中不同區(qū)域CH4的排放及影響因子存在差異，以隆寶灘濕地為研究對(duì)象，使用便攜式土壤氣體通量測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)定濕地中不同區(qū)域的CH4通量以及相關(guān)環(huán)境因子，主要目的是明確：（1）不同區(qū)域的CH4通量變化特征；（2）不同區(qū)域CH4通量的差異；（3）影響及導(dǎo)致不同區(qū)域CH4通量差異的原因。本研究旨在明確濕地生態(tài)系統(tǒng)不同區(qū)域的 CH4源/匯差異，為精確估算青藏高原濕地生態(tài)系統(tǒng) CH4排放量提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究地點(diǎn)位于青海省玉樹市境內(nèi)的隆寶灘自然保護(hù)區(qū)（33°08′－33°14′N，96°25′－96°37′E），保護(hù)區(qū)東西長約25 km，兩面環(huán)繞高山，中間為溝谷，濕地總面積約為100 km2，濕地類型為高寒沼澤濕地，氣候類型為高原大陸性季風(fēng)氣候，晝夜溫差大、凍土?xí)r間長、降水集中，無明顯的四季之分，只有冷暖之別。年均氣溫在-2.0 ℃左右，月平均氣溫在-7.6－12.7 ℃之間變化，年平均降水量為500 mm左右，結(jié)冰期為11月至次年4月。

研究地點(diǎn)（33°12′N，96°30′E，海拔 4200 m）有3種水位深度的沼澤濕地：常年性淹水、季節(jié)性淹水和地表無淹水。在這3種沼澤濕地中，常年性淹水沼澤濕地位于隆寶灘濕地中心，稱為濕地區(qū)域（Wetland area，以下簡(jiǎn)稱 WA），主要植物為輪藻（Charophyta）與杉葉藻（Hippuris vulgaris）；無淹水濕地位于隆寶灘濕地邊緣，稱為平坦地區(qū)域（Flat area，以下簡(jiǎn)稱FA），由于水位下降、放牧等原因，其地形相對(duì)平坦，地表多為圓穗蓼（Polygonum macrophyllum）覆蓋；季節(jié)性淹水濕地位于前兩個(gè)區(qū)域之間的過渡帶，稱為過渡帶區(qū)域(Transitional area，以下簡(jiǎn)稱TA)，主要植物為圓囊苔草（Carex orbicularis）、藏北蒿草（Kobresia littledalei），伴生植物為花葶驢蹄草（Caltha scaposa）。實(shí)驗(yàn)樣點(diǎn)如圖1所示。

1.2 樣地設(shè)置

2017年5月，在隆寶灘濕地的3個(gè)區(qū)域各建立2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，由于CH4通量的時(shí)空變異較大，在每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)埋入3個(gè)土環(huán)，作為平行重復(fù)，以使結(jié)果更加接近生態(tài)系統(tǒng)的自然狀態(tài)。土環(huán)為內(nèi)徑19 cm，外徑20 cm，高15 cm的PVC管，埋入土壤10 cm，以便觀測(cè)土壤CH4通量。

1.3 土壤CH4通量測(cè)定以及環(huán)境因子的觀測(cè)

圖1 實(shí)驗(yàn)樣點(diǎn)圖Fig. 1 Experimental sample map

采用便攜式土壤氣體測(cè)量系統(tǒng)測(cè)定土壤CH4通量，該系統(tǒng)由操控主機(jī)、自動(dòng)便攜土壤呼吸室、便攜式溫室氣體分析儀（Los Gatos Research，915-0011）組成。操控主機(jī)與分析儀相嵌接，配有充電電池，避免了測(cè)量時(shí)出現(xiàn)供電不足的情況。便攜土壤呼吸室通過2根導(dǎo)氣管和1根數(shù)據(jù)傳輸線與分析儀相連接。呼吸室內(nèi)的空氣可通過導(dǎo)氣管進(jìn)入分析儀，通過2根導(dǎo)氣管來回在分析儀內(nèi)循環(huán)分析CH4濃度變化，每次測(cè)量時(shí)，呼吸室可自動(dòng)開啟和關(guān)閉，自動(dòng)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。啟動(dòng)儀器后，氣室平衡時(shí)間設(shè)置為1 min，呼吸室內(nèi)的CH4濃度穩(wěn)定為當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣體狀態(tài)后，呼吸室自動(dòng)扣在土環(huán)上，密閉測(cè)量5 min，之后呼吸室開啟處于開放狀態(tài)，1 min后再次密閉進(jìn)行下一次測(cè)量，每個(gè)樣點(diǎn)重復(fù)測(cè)量CH4濃度3次。測(cè)量時(shí)間為2017年6－11月9:00－12:00，觀測(cè)頻率為每月 3次，另外每月選取一個(gè)典型晴天，每隔1 h測(cè)定9:00－18:00樣點(diǎn)的土壤CH4通量，分析其日變化特征。CH4通量是以呼吸室內(nèi)CH4濃度隨時(shí)間變化的直線斜率計(jì)算獲得，回歸方程決定系數(shù)R2≥0.9時(shí)認(rèn)為數(shù)據(jù)有效；當(dāng)R2＜0.9時(shí)，作為剔除數(shù)據(jù)處理。CH4排放通量計(jì)算公式如下：

式中，F(xiàn)c為土壤被測(cè)氣體通量（nmol·m-2·s-1）；V為氣路總體積（cm3）；P0為氣室初始?xì)鈮海╧Pa）；W0為氣室內(nèi)部初始水汽濃度（nmol·mol-1）；R為理想氣體常數(shù)（8.314 Pa·m3·k-1·mol-1）；S為氣室覆蓋的面積（cm2）；T0為氣室初始?xì)鉁兀ā妫?C′/?t為 CH4濃度隨時(shí)間的變化率（μmol-1·mol·s-1）?，F(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)期間，溫室氣體分析儀能夠通過外接傳感器，同步記錄土壤5 cm溫度以及濕度，同時(shí)通過與便攜土壤呼吸室相連接的數(shù)據(jù)傳輸線記錄氣室溫度、壓強(qiáng)、水汽濃度。離觀測(cè)點(diǎn)約100 m處的自動(dòng)氣象站，在觀測(cè)期間連續(xù)記錄了空氣溫度、降水量、土壤不同土層（5、10、15、20 cm）的溫度。

CH4排放通量對(duì)土壤溫度的響應(yīng)系數(shù)Q10計(jì)算式如下：

式中，F(xiàn)為 CH4通量（nmol·m-2·s-1）；T為土壤溫度（℃）；a是溫度為 0 ℃時(shí)的 CH4通量；b為溫度敏感系數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算方法

采用IBM SPSS Statistics 20.0中的單因素多重配對(duì)Duncan分析CH4通量的季節(jié)變化，Pearson相關(guān)系數(shù)評(píng)價(jià) CH4通量與環(huán)境因子的關(guān)系。運(yùn)用Origin 9.0軟件繪圖。圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差（Mean±SD）。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境與土壤因子

圖2顯示，研究區(qū)年降水量為513.7 mm，降水主要集中在6－9月，占全年降水的89.5%。空氣溫度與不同土層土壤溫度均呈倒“V”型變化，2017年年平均溫度為-0.17 ℃，月平均最高溫度與最低分別出現(xiàn)在8月與1月，為9.8 ℃與-11.8 ℃。由表1可知，隆寶灘濕地WA、TA、FA土壤有機(jī)碳含量分別為 183.95、162.08、48.31 g·kg-1，全氮含量分別為13.40、12.05、4.34 g·kg-1，全鉀含量分別為9.93、13.11、20.87 g·kg-1。全氮、有機(jī)碳、全鉀的含量在 WA與 FA以及 TA與 FA間差異顯著（P＜0.05）；銨態(tài)氮含量分別為 16.07、18.52、5.04μg·g-1，在TA與FA間差異顯著（P＜0.05）；土壤硝態(tài)氮含量分別 30.33、25.79、23.86 μg·g-1，在各個(gè)位置之間差異不顯著（P＞0.05）。

圖2 2017年研究區(qū)氣溫、降雨量（a）和土壤溫度（b）變化Fig. 2 Variation of air temperature， precipitation (a) and soil temperature(b) at study area in 2017

表1 隆寶灘濕地不同區(qū)域的土壤性質(zhì)Table 1 Soil properties of different areas in Longbaotan wetland

2.2 典型晴天CH4通量的日變化特征

2017年6－10月隆寶灘濕地3個(gè)區(qū)域CH4通量的日變化如圖3所示。6月份，3個(gè)區(qū)域的CH4通量變化特征較不明顯。7月份，WA與TA的CH4通量在白天呈單峰型，其峰值分別出現(xiàn)在 14:00（59.95 nmol·m-2·s-1）與 15:00（40.40 nmol·m-2·s-1）左右，F(xiàn)A的CH4吸收通量在日間的變化范圍為0.26－0.45 nmol·m-2·s-1，無明顯的變化特征。8 月份，WA 與TA的CH4通量變化特征與7月份基本相同，在白天呈單峰型，峰值分別出現(xiàn)在 14:00（79.17 nmol·m-2·s-1）與 15:00（34.53 nmol·m-2·s-1）左右，WA的CH4排放量在日間明顯高于TA，F(xiàn)A的CH4吸收通量在日間的變化范圍為 0.16－0.49 nmol·m-2·s-1，日變化特征不明顯。9 月份，WA 的CH4通量在9:00－15:00穩(wěn)步上升，之后趨于穩(wěn)定，TA的 CH4通量在日間呈現(xiàn)較不明顯的單峰，日間排放峰值出現(xiàn)在 14:00左右，峰值為 38.5 nmol·m-2·s-1，F(xiàn)A 的 CH4吸收通量日間變化范圍在0.10－0.38 nmol·m-2·s-1之間。10 月份，TA 和 FA 的CH4通量無明顯的日變化特征，WA在日間表現(xiàn)出較不明顯的雙峰型，峰值分別出現(xiàn)在 12:00（20.58 nmol·m-2·s-1）與 17:00 點(diǎn)（19.13 nmol·m-2·s-1）左右。

2.3 CH4通量季節(jié)變化特征

隆寶灘濕地3個(gè)區(qū)域CH4通量如圖4所示，2017年6－11月WA、TA、FA的CH4通量存在顯著的季節(jié)變化（P＜0.05）。WA的CH4通量曲線為4峰，6 月初 CH4通量為 1.31 nmol·m-2·s-1，在 7 月初達(dá)到第一個(gè)小峰值 13.62 nmol·m-2·s-1，微弱下降后大幅升高，在7月22日達(dá)到最大峰值25.46 nmol·m-2·s-1，之后迅速下降，9月1日和10月11日出現(xiàn)2個(gè)小峰值，分別為 20.46、16.14 nmol·m-2·s-1，11 月初回歸較低水平。TA的CH4通量曲線為3峰，6月初最低值為 0.11 nmol·m-2·s-1，隨后在 6 月 21 日達(dá)到第一個(gè)峰值 13.10 nmol·m-2·s-1，之后波動(dòng)變化，在 7月 22 日達(dá)到第二個(gè)峰值 17.20 nmol·m-2·s-1，之后逐漸升高，在 8月 27日達(dá)到最大峰值 25.13 nmol·m-2·s-1，再之后逐漸降低，11 月初達(dá)到最低值5.09 nmol·m-2·s-1。FA 的 CH4吸收通量曲線基本表現(xiàn)為單峰型，6月初 CH4吸收較低（0.03 nmol·m-2·s-1），之后緩慢升高，在 8 月初達(dá)到峰值0.42 nmol·m-2·s-1，之后下降到 9 月初的 0.05 nmol·m-2·s-1，并保持在較低水平，在整個(gè)觀測(cè)期內(nèi)，其 CH4吸收通量范圍為 0.03－0.42 nmol·m-2·s-1。

圖3 隆寶灘濕地不同區(qū)域的CH4通量日變化特征Fig. 3 Diurnal variation of CH4 flux at different areas in Longbaotan wetland

圖4 隆寶灘濕地不同區(qū)域的CH4通量季節(jié)變化Fig. 4 Seasonal variation of CH4 flux in different areas in Longbaotan wetland

觀測(cè)期內(nèi)WA、TA、FA的CH4平均通量分別為 905.75、581.58、-9.02 μg·m-2·h-1，中值依次為804.28、504.27、-6.89 μg·m-2·h-1，WA 與 TA 的 CH4排放月均值最高值分別出現(xiàn)在 9月（1191.21μg·m-2·h-1）和 8 月（823.95 μg·m-2·h-1），F(xiàn)A 的 CH4吸收月均值最高值出現(xiàn)在 8月，為-21.15μg·m-2·h-1。非生長季的 11 月，WA 與 TA 處依然存在著 CH4的排放，其排放量分別為 411.97 μg·m-2·h-1和 381.70 μg·m-2·h-1。

2.4 CH4通量與環(huán)境因子的關(guān)聯(lián)

Pearson相關(guān)性分析表明，WA和FA的土壤CH4通量與土壤濕度顯著正相關(guān)（P＜0.05）或極顯著正相關(guān)（P＜0.01），TA的CH4通量與土壤濕度顯相關(guān)性不顯著（P＞0.05）；WA的CH4通量與土壤5、10、15、20 cm的溫度呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；TA、FA的CH4通量與空氣溫度、土壤溫度均極顯著相關(guān)（P＜0.01，詳見表2）。

3 討論

3.1 隆寶灘濕地CH4通量的時(shí)間變化

由于濕地的類型、植被組成等差異較大，CH4通量日變化特征較為復(fù)雜。天然濕地的CH4通量具有明顯的日變化特征，大致可以概括為日間極大值型、夜間極大值型、隨機(jī)型（郝慶菊等，2005）。本研究在WA和TA觀測(cè)到的CH4通量日變化在生長旺季（7－9月）表現(xiàn)為單峰型，其他月份 CH4通量日變化規(guī)律盡管沒有 7－9月份明顯，但其在日間也表現(xiàn)出穩(wěn)步上升的規(guī)律。在隆寶灘濕地的平坦地區(qū)域（FA），其CH4通量無明顯的日變化特征，先前有研究表明在相對(duì)干燥的區(qū)域CH4通量不僅會(huì)降低，還會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)镃H4的匯（Moore et al.，1990），這與本文的結(jié)果相吻合，相對(duì)干燥的平坦地區(qū)域在生長季表現(xiàn)為CH4的匯，而濕地區(qū)域以及過渡帶區(qū)域則表現(xiàn)為CH4的源，這表明土壤水分狀況對(duì)濕地CH4通量有重要影響。

表2 土壤CH4通量與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系Table 2 Relationship between soil CH4 flux and environmental factors

濕地區(qū)域（WA）及過渡帶區(qū)域（TA）觀測(cè)到的CH4排放通量峰值出現(xiàn)在夏季（6－8月）或秋季（9－10月），這一結(jié)果與高原濕地（Song et al.，2015；Yang et al.，2014）、蘆葦濕地（黃國宏等，2001）以及河口濕地（楊紅霞等，2007）的研究結(jié)果相似，夏季CH4排放通量較高的原因之一有可能是土壤溫度較高（圖 2），有研究表明溫度是影響濕地 CH4通量季節(jié)變化的主控因子（Song et al.，2015；宋長春等，2006），一方面溫度升高，土壤中微生物活性加強(qiáng)，加快了土壤中氧的消耗，促進(jìn)了CH4的排放（Schütz et al.，1989），另一方面溫度升高，植物逐漸生長和分蘗，為CH4的產(chǎn)生提供了充足的有機(jī)底物（孫曉新等，2009），并且提供了從厭氧區(qū)到大氣的通道，從而減少了CH4氧化（Whiting et al.，1992）。本研究中，秋季 CH4排放通量較高的原因有可能是因?yàn)橹参锔捣纸庖约暗蚵湮锏妮斎霝橥寥捞峁┝舜罅康挠袡C(jī)碳，造成CH4菌能夠利用的有機(jī)物增多，促進(jìn)了產(chǎn)CH4菌產(chǎn)生更多的CH4。在非生長季的11月，依然存在CH4的排放，可能的原因是 11月份土壤發(fā)生凍融交替，深層未凍結(jié)土壤中持續(xù)生成CH4，11月初時(shí)，凍土層處于形成階段，其厚度較薄，植物根系穿透凍土層，為土壤CH4的傳輸提供了擴(kuò)散通道。在平坦地區(qū)域（FA），CH4吸收通量峰值出現(xiàn)在夏季。甲烷氧化菌喜干旱富氧環(huán)境，而土壤濕度調(diào)節(jié)著土壤中氧的含量（Castro et al.，1995），相較于WA與TA區(qū)域，F(xiàn)A的土壤濕度較低，而土壤溫度較高（圖5），濕度的降低增加了土壤中氧的含量，為甲烷氧化菌提供了有氧條件，同時(shí)抑制了產(chǎn)甲烷菌的活性，促進(jìn)了CH4的氧化與吸收，因此，F(xiàn)A的CH4吸收通量峰值出現(xiàn)在夏季。

3.2 隆寶灘濕地不同區(qū)域的CH4通量異質(zhì)性

本研究在隆寶灘濕地3個(gè)不同區(qū)域所觀測(cè)到的濕地 CH4通量范圍為-28.43－2388.85 μg·m-2·h-1，其排放量大小順序?yàn)?WA＞TA＞FA，雖然 CH4通量差異較大，但均在其他研究的青藏高原濕地CH4通量范圍內(nèi)（表3）。許多研究表明，在不同的濕地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，CH4通量存在顯著的空間差異（Munir et al.，2014；Glagolev et al.，2011；Chen et al.，2009；Van den Pol-van Dasselaar et al.，1999）。隆寶灘濕地的CH4通量均值與其他試驗(yàn)點(diǎn)相比，高于風(fēng)火山（海拔4778 m）和納木錯(cuò)（海拔4758 m）地區(qū)，但低于海北州（3250 m）地區(qū)，這可能是因?yàn)楦吆０蔚貐^(qū)氣溫過低所限制，有研究表明，高山地區(qū)的濕地CH4通量很大程度上受到低溫的限制（West et al.，1999；Wei et al.，2015），高海拔地區(qū)凍土?xí)r間長，土壤微生物活性弱，造成CH4通量在不同海拔高度產(chǎn)生差異。

圖5 隆寶灘濕地3個(gè)區(qū)域的土壤溫度與土壤濕度Fig. 5 Soil temperature and moisture in three areas in Longbaotan wetland

隆寶灘濕地中3個(gè)區(qū)域CH4通量平均值存在顯著的空間差異性（表3），CH4通量的變異系數(shù)高達(dá)105.0%。濕地中不同區(qū)域的CH4通量差異與環(huán)境因子關(guān)系密切。土壤濕度（或水位）是影響CH4排放的關(guān)鍵因子（Moore et al.，1989；Zhou et al.，2017）。CH4排放是厭氧條件下產(chǎn)CH4菌活動(dòng)的產(chǎn)物，淹水地帶水位較為穩(wěn)定，能夠?yàn)楫a(chǎn)CH4菌提供穩(wěn)定的厭氧環(huán)境，季節(jié)性淹水地帶由于水位變動(dòng)，厭氧環(huán)境不穩(wěn)定，造成產(chǎn) CH4菌數(shù)量降低，而濕地產(chǎn) CH4菌數(shù)量與 CH4排放存在正相關(guān)關(guān)系（Urbanová et al.，2013），因此，WA的CH4顯著高于TA和FA。同時(shí)，水位的增加造成WA土壤溫度較低（圖5），低溫降低了微生物活性并抑制了植物根系的生理活動(dòng)，使得 Q10值明顯低于 TA，表明其 CH4通量對(duì)土壤溫度敏感性低于 TA。土壤有機(jī)質(zhì)含量也是影響CH4排放的重要因子之一，WA的土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高（表 1），而土壤有機(jī)質(zhì)含量與 CH4排放存在正相關(guān)關(guān)系（葛瑞娟等，2011），這造成WA的CH4排放高于其他區(qū)域。植被類型對(duì)甲烷排放的影響也不容忽視（Hirota et al.，2004），WA中植物主要為挺水植物，土壤中50%－90%的CH4能夠通過挺水植物的維管束系統(tǒng)排放到大氣中（Boon，2000），TA 主要為莎草科植物，有發(fā)達(dá)的通氣組織，能夠?yàn)镃H4傳輸提供通道（Crow et al.，2005），F(xiàn)A的植被類型較為單一，土壤通透性大，易形成較強(qiáng)的氧化環(huán)境。上述原因造成濕地中3個(gè)不同區(qū)域 CH4通量產(chǎn)生差異。濕地不同區(qū)域 CH4通量存在較大異質(zhì)性，因此在使用模型估算濕地CH4排放量時(shí)，需要考慮濕地不同區(qū)域的排放差異，才能提高估算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

表3 青藏高原不同地區(qū)的濕地CH4通量比較Table 3 Comparison of CH4 fluxes in wetlands in different areas of Qinghai-Tibetan Plateau

4 結(jié)論

本研究基于對(duì)隆寶灘濕地中的甲烷（CH4）通量及相關(guān)環(huán)境因子的觀測(cè)，初步得出以下結(jié)論：隆寶灘濕地中的濕地區(qū)域以及過渡帶區(qū)域是 CH4的源，在生長旺季（7－9月）CH4通量的日變化特征為單峰型，在平坦地區(qū)域，CH4的日變化特征較不明顯。濕地區(qū)域、過渡帶區(qū)域和平坦地區(qū)域的CH4平均通量大小順序?yàn)閃A＞TA＞FA，其變異系數(shù)分別為63.5%、76.3%、85.9%，3個(gè)區(qū)域的CH4通量存在顯著差異。溫度變化、土壤濕度（或水位）動(dòng)態(tài)變化和土壤有機(jī)質(zhì)等因子共同導(dǎo)致了濕地中不同區(qū)域CH4通量的差異。