【科研新进展】李红琴博士在《Ecosystems》上发表学术论文

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（NEE_m）。NEE_m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NEE_m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NEE_m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NEE_m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NEE_m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