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【科研新进展】李红琴博士在《Ecosystems》上发表学术论文
日期:2022-12-26 10:35 (阅读:)

洛阳师范学院生命科学学院李红琴博士近期在环境与生态学类期刊《Ecosystems》(中科院 2区,IF=4.345)上发表题为 “The Predominance of Nongrowing Season Emissions to the Annual Methane Budget of a Semiarid Alpine Meadow on the Northeastern Qinghai-Tibetan Plateau”的研究论文,研究分析了青海海北高寒草甸甲烷收支及影响因素。

甲烷(CH4)是由人类活动造成的仅次于CO2的第二大温室气体,排放后二十年尺度内增温效应是CO2的84倍,百年尺度内增温效应是CO2的28倍。工业革命以来,大气中CH4所产生的温室效应在全球变暖中贡献约20%。先前基于静态箱的不连续观测表明高寒草地CH4的收支具有极大的变异性,这限制了人们对青藏高原高寒草地碳源汇功能的科学评估,不利于区域“双碳”目标的实现。

李红琴研究团队等基于涡动协方差技术,连续测量了2017年1月至2019年8月青藏高原东北部半干旱高寒草甸上的CH4通量数据(NEEm)。NEEm日平均值为0.14±0.98 nmol CH4 m-2 s-1(平均值±S.D.),日间释放和夜间吸收速率几乎相同。8天的NEEm表现出类似的正弦的季节变化,4月底的峰值为6.8 mg CH4 m-2 d-1,8月底的最小值为-1.5 mg CH4 m-2 d-1。最大释放量可能与根区冻土的消融一致,最大吸收量可能与土壤温度高有关。CH4月吸收量在6月至9月最高,从大气中吸收了51.7 mg CH4 m-2。其他月份的CH4排放量为647.6 mg CH4 m-2。因此,该半干旱高寒草甸是一个弱的CH4源,向大气释放了约0.6 g CH4 m-2 year-1。增强回归树分析表明,感热通量(H)与半小时NEEm呈正相关,可解释其变异的34%。分段结构方程模型显示,土壤温度和饱和水汽压亏对8天和每月NEEm的影响几乎相等,但作用方向相反。在半小时、8天或月尺度上,植被生长和土壤水分对NEEm变异性的直接影响很小。结果表明,非生长季节的CH4排放量在高寒草甸地区的年度甲烷收支中占主导地位。生长季甲烷的消耗受到低土壤温度和高土壤含水量的显著限制,如果未来变暖情景下土壤温度升高,土壤湿度降低,半干旱高寒草甸在生长季节可能消耗更多的甲烷,从而负反馈气候变暖。

论文具体信息如下:Hongqin Li, Jingbin Zhu, Fawei Zhang, Gang Qin, Yongsheng Yang, Yikang Li, Junbang Wang, Guangmin Cao, Yingnian Li,1 Huakun Zhou, Mingyuan Du[J]. Ecosystems (2022) 25: 526–536

图1 海北高寒草甸CH4观测设备

图2 海北高寒草甸CH4收支的季节动态及环境调控

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