我院湿地研究团队在滨海湿地围垦养殖对甲烷(CH4)排放影响方面取得重要进展

发布者:孙杰 发布时间:2022-10-20 浏览次数:10

近日,我院湿地研究团队在滨海湿地围垦养殖对甲烷生物地球化学循环影响方面取得重要进展,研究成果以Changes in sediment methanogenic archaea community structure and methane production potential following conversion of coastal marsh to aquaculture ponds”和“Large increase in CH4 emission following conversion of coastal marsh to aquaculture ponds caused by changing gas transport pathways”为题分别发表在国际Top学术期刊Environmental Pollution(IF=9.9)Water Research(IF=13.4)。杨平副研究员分别为第一和第一兼通讯作者,仝川教授和英国Swansea大学Kam W. Tang教授为共同通讯作者,福建师范大学为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金等项目的资助。

土地利用与土地覆盖变化(LULCC)已被确认是仅次于化石燃料燃烧的全球第二大人为温室气体(Greenhouse gases, GHGs)排放源。作为LULCC重要类型,湿地围垦养殖是当前人类农业生产重要活动之一,其围垦而成的养殖塘系统贡献了全球人为甲烷(CH4)排放量的约2.0%,是大气库重要CH4来源。目前国际上关于滨海湿地围垦养殖对CH4排放及其驱动机制缺乏深入研究,其CH4排放预测仍存在很大不确定性,制约了国家层面关于CH4减排调控策略的制定

湿地研究团队课题组以我国亚热带典型河口-闽江河口天然盐沼湿地及其围垦成的养殖塘为研究对象,通过3年野外原位定点观测研究,并结合室内培养实验,从甲烷产生与传输过程的视角研究了河口湿地围垦养殖对CH4排放的影响及其作用机制(1)主要研究结果:(1)天然盐沼湿围垦成养殖塘后沉积物甲烷产生潜力显著减少了44.7%(2a),但CH4排放量却显著增加了1个数量级(2b)(2)天然盐沼湿围垦成养殖塘后CH4排放的主要途径由植物传输转变为气泡传输为主,其气泡传输的CH4排放量占总排放量的95%以上(3)(3)提出传输途径改变有效降低了甲烷氧化量是驱动河口盐沼湿地围垦成养殖塘后CH4排放激增的关键因素的观点(1)。本研究成果初步揭示了河口盐沼湿地围垦养殖对CH4排放的影响及其机制,补充了国际上在该研究领域的不足,丰富了土地利用/土地覆盖(LULCC)变化下滨海湿地甲烷生物地球化学循环过程的理论体系。

原文链接↓

https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119276

https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118882

1盐沼湿地围垦成养殖塘对CH4排放的影响及主要作用机制概念图

2盐沼湿地围垦成养殖塘对沉积物甲烷产生潜力和排放通量的影响

3盐沼湿地围垦成养殖塘对CH4排放传输途径的影响