北京长沟湿地公园甲烷通量变化特征及其影响因子

　　 摘要:

湿地是全球甲烷（CH4）排放的主要自然来源之一，其在全球气候变化和碳循环中的重要性备受关注。湿地公园是城市生境公园建设的重要组成部分，其在提供生态系统服务方面（如碳储存）发挥了关键作用，有效提升了城市生态系统的稳定性和可持续性，然而目前对其甲烷排放变化特征及其环境影响机制仍不清楚。本文以北京市长沟湿地为研究对象，采用涡度相关（EC）技术对2022年湿地甲烷通量进行连续观测，结合同步观测微气象因子，利用回归分析和随机森林模型，探讨了甲烷通量的日变化、季节变化特征及其影响因子。长沟湿地甲烷通量日变化特征明显，甲烷通量变化范围在0-0.06 μmol·m?2·s?1之间，生长季（定义为NDVI > 0.31, 4月13-10月22日）的日变化趋势表现为白天通量大于夜间通量，峰值出现在正午12：00-14：00之间，非生长季日变化整体排放量没有太大波动。甲烷通量季节差异明显，呈现出生长季高，非生长季低的排放特征，生长季甲烷累积排放量为591.35 mmol·m?2（7.10 g·C ·m-2 ·year-1），而非生长季的甲烷累积排放量仅为50.90 mmol·m?2（0.61 g·C ·m-2 ·year-1）。甲烷通量全年累积量为7.71 g·C ·m-2 ·year-1。温度（Ta）和净初级生产力（NPP）是甲烷通量季节变化的主要影响因子，温度升高和NPP增加显著增加甲烷排放，生长季中，Ta、NPP的决定系数（R2）分别为0.95和0.96。非生长季，甲烷通量与各因子关系不显著。本研究认为未来气候变化下，温度和生产力的提高会导致湿地甲烷排放的增加。本研究结果为北京湿地生态系统碳汇核算提供科学支撑，也为气候变化背景下的温室气体减排策略提供科学参考。