论文部分内容阅读
湿地是重要的甲烷排放源,同时也是对全球气候变化与人类活动响应最为敏感的生态系统之一,多样化的电子受体与电子传递体通过酸沉降、盐水入侵、水土流失、污水排放等途径进入湿地,深刻影响着湿地甲烷代谢过程。甲烷厌氧氧化是甲烷代谢过程的关键环节。为了更加深入地了解河口湿地甲烷厌氧氧化特征,并为湿地甲烷减排提供有效地管理方式,本研究以位于中亚热带与南亚热带过渡区的闽江河口湿地为研究区域,通过野外采集与室内实验,对盐-淡水环境条件下的短叶茳芏湿地甲烷厌氧氧化过程及其机制进行了研究。主要研究结果如下：(1)原位甲烷与电子受体浓度剖面特征、甲烷同位素比值剖面特征；室内培养甲烷产生抑制剂添加后甲烷厌氧氧化速率、同位素自然丰度法和稳定性同位素稀释法中δ13C-CO2值随着培养时间变化的实验结果均表明闽江河口盐-淡水环境条件下的短叶茳芏湿地发生了甲烷厌氧氧化。(2)同位素稀释法培养实验结果表明,硝酸盐、亚硝酸盐、三价铁、硫酸盐作为电子受体均可参与闽江河口湿地甲烷厌氧氧化,其中三价铁是驱动闽江河口盐-淡水环境条件下的湿地甲烷厌氧氧化的关键电子受体。此外,该实验结果还表明,闽江河口盐-淡水环境条件下的湿地甲烷厌氧氧化以微生物作用下的厌氧氧化为主。(3)闽江河口湿地甲烷厌氧氧化速率季节性变化表现为1月最大为41.76μg g-d-1,8月最小为3.46μg g-1d-1,年均值为10.97μg g-1d-1；在夏季与冬季,盐-淡水环境条件下的鳝鱼滩湿地、蝙蝠洲湿地和塔礁洲湿地0-100cm土层中甲烷厌氧氧化速率平均值分别为1.53、1.59、1.00μg g-1d-1,和1.90、1.54和1.23μg g-1d-1。间隙水溶解性甲烷浓度、土壤三价铁浓度、pH、Eh、盐度与根系活力均对甲烷厌氧氧化速率的季节性变化具有重要的调节作用,盐-淡水环境条件对闽江河口湿地甲烷厌氧氧化速率的空间变化具有重要的影响。(4)闽江河口湿地甲烷厌氧氧化速率与甲烷产生速率(R=0.750,P<0.001)、甲烷好氧氧化速率(R=0.768,P<0.001)都呈极显著正相关关系。