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珠江口淇澳岛湿地甲烷排放通量及日变化规律

尹希杰 何拥军 孙治雷 邵长伟

尹希杰, 何拥军, 孙治雷, 邵长伟. 珠江口淇澳岛湿地甲烷排放通量及日变化规律[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2014, 34(5): 39-46. doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.05039
引用本文: 尹希杰, 何拥军, 孙治雷, 邵长伟. 珠江口淇澳岛湿地甲烷排放通量及日变化规律[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2014, 34(5): 39-46. doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.05039
YIN Xijie, HE Yongjun, SUN Zhilei, SHAO Changwei. METHANE FLUX AND DIURNAL VARIATION IN SUPRATIDAL FLAT OF QI'AO ISLAND, PEARL RIVER ESTUARY[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2014, 34(5): 39-46. doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.05039
Citation: YIN Xijie, HE Yongjun, SUN Zhilei, SHAO Changwei. METHANE FLUX AND DIURNAL VARIATION IN SUPRATIDAL FLAT OF QI'AO ISLAND, PEARL RIVER ESTUARY[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2014, 34(5): 39-46. doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.05039

珠江口淇澳岛湿地甲烷排放通量及日变化规律


doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.05039
详细信息
    作者简介:

    尹希杰(1977-),男,副研究员,主要从事海洋生物地球化学研究,E-mail:yinxijie2003@163.com

  • 基金项目:

    国家自然科学基金项目(41006072,41376077);国家海洋局第三海洋研究所科研业务费专项资金项目(海三科2013019)

  • 中图分类号: P736.4

METHANE FLUX AND DIURNAL VARIATION IN SUPRATIDAL FLAT OF QI'AO ISLAND, PEARL RIVER ESTUARY

More Information
  • 摘要: 2009年8月份采用静态箱法对珠江口淇澳岛湿地甲烷通量日变化进行测定,结果表明甲烷排放通量在当日23:00和翌日早晨9:00出现两个高峰值,分别为40.07和50.99 mg·m-2·h-1;在当日17:00和翌日凌晨5:00出现两极小值,分别为1.13和1.57 mg·m-2·h-1,同步观测孔隙水中SO42-、Cl-浓度和沉积物表层温度和采样点潮位变化,发现湿地甲烷排放通量与孔隙水中SO42-浓度和潮位存在显著负相关性,因此,潮汐所导致孔隙水中SO42-浓度和上覆水深度改变,可能是控制珠江口淇澳岛潮间带湿地甲烷日排放通量变化的两个关键因素。同时计算采样点甲烷日排放净通量达到962.7 mg·m-2·d-1,表明夏季珠江口淇澳岛湿地是大气甲烷的源区。柱状沉积物孔隙水中甲烷浓度范围为0.52~5.18 mmol·dm-3,其最大值出现在9 cm深度,同时测试沉积物中总有机碳(TOC)、温度、氧化还原电位和孔隙水中SO42-的浓度,结果表明高的甲烷浓度主要是由于沉积物中高的TOC含量和孔隙水中低的SO42-浓度所导致。
  • [1] Singh S N, Kulshreshtha K, Agnihotri S. Seasonal dynamics of methane emission from wetlands[J]. Chemisphere-Global Change Science, 2000, 2:39-46.
    [2] Chang T C, Yang S S. Methane emission from wetlands in Taiwan[J]. Atmospheric Environment, 2003,37:4551-4558.
    [3] 宋长春, 阎百兴, 王跃思, 等. 三江平原沼泽湿地CO2和CH4通量及影响因子[J]. 科学通报, 2003, 48(23):2473-2477.

    [SONG Changchun, YAN Baixing, WANG Yuesi, et al., Fluxes of carbon dioxide and methane from swamp and impact factors in Sanjiang Plain,China[J]. Chinese Science Bulletin,2003,24:2749-2753.]
    [4] Frankignoulle M, Middelburg J. Biogas in tidal European estuaries:the BIOGEST project[J]. Biogeochemistry, 2002,59:1-4.
    [5] 黄国宏,李玉祥,陈冠雄,等. 环境因素对芦苇湿地CH4排放的影响[J]. 环境科学, 2001, 22(1):1-5.

    [HUANG Guohong, LI Yuxiang, CHEN Guanxiong, et al. Influence of Environmental Factors on CH4 Emission from Reed Wetland[J]. Environmental Science, 2001,22(1):1-5.]
    [6] 李金华, 曹景蓉, 洪业汤,等. 贵州水稻田甲烷释放通量及同位素组成研究[J]. 地球化学, 1995, 24(suppl):98-104.[LI Jinhua, CAO Jingrong, HONG Yetang, et al. Emission flux and carbon isotopic compositions of methane from paddy fields in Guizhou[J].Geochimica,1995

    ,24(Suppl):98-104.]
    [7] 董云社, 章申, 齐玉春, 等. 内蒙古典型草地CO2, N2O, CH4通量的同时观测及其日变化[J]. 科学通报, 2000, 45(3):318-322.

    [DONG Yunshe, ZHANG Shen, QI Yuchun, et al. Fluxes of CO2, N2O and CH4 from a typical temperate grassland in Inner Mongolia and its daily variation[J].Chinese Science Bulletin,2000,17:1590-1594.]
    [8] 叶勇, 卢昌义, 林鹏, 等. 河口红树林湿地CH4通量的日变化研究[J]. 海洋学报, 2000, 22(3):103-109.

    [YE Yong, LU Changyi, LIN Peng, et al. Diurnal change of CH4 Fluxes from esturine mangrove wetlands[J]. Acta Oceanologica Sinica, 2000,22(3):103-109.]
    [9] 叶勇, 卢昌义, 林鹏. 海南岛和厦门红树林湿地CH4排放的时空变化[J]. 大气科学,2000, 24(2):152-156.

    [YE Ying,LU Changyi, LIN Peng. Seasonal and spatial changes of methane emissions from Mangrove Wetlands in Hainan Island and Xiamen[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 2000,24(2):152-156.]
    [10] 杨红霞,王东启,陈振楼, 等. 长江口潮滩湿地-大气界面碳通量特征[J]. 环境科学学报,2006, 26(4):667-673.

    [YANG Hongxia, WANG Dongqi, CHEN Zhenlou, et al. Characteristics of carbon fluxes through intertidal flat wetland-atmosphere interface of Yangtze estuary[J]. Acta Scientiae Circumstantiae,2006, 26(4):668-673.]
    [11] 仝川, 闫宗平, 王维奇, 等. 闽江河口感潮湿地入侵种互花米草甲烷通量及影响因子[J].地理科学, 2008, 28(6):826-832.

    [TONG Chuan, YAN Zongping, WANG Weiqi, et al. Methane Flux from Invasive Species (Spartina alterniflora) and Influencing Factors in theM in River Estuary[J]. Scientia Geographica Sinica, 2008, 28(6):826-832.]
    [12] 宋长春, 杨文燕, 徐小锋, 等. 沼泽湿地生态系统土壤CO2和CH4排放动态及影响因素[J]. 环境科学, 2004, 25(4):1-6.

    [SONG Changchun, YANG Wenyan, XU Xiaofeng, et al. Dynamics of CO2 and CH4 Concentration in the M ire Soil and Its Impact Factors[J]. Environmental Science,2004,25(4):1-6.]
    [13] Schimel J P, Gulledge J. Microbial community structure and global trace gases[J]. Global Change Biology,1998,4:745-758.
    [14] Froelich P N, Klinkhammer G P, Bender M L, et al. Early oxidation of organic matter in pelagic sediments of eastern equatorial Atlantic:suboxic diagenesis[J]. Geochimica Cosmochimica Acta, 1979, 43:1075-1090.
    [15] Heyer J, Berger U. Methane emission from the coastal area in the Southern Baltic Sea[J]. Estuarine Coastal and Shelf Science,2000,51:13-30.
    [16] 吴自军, 周怀阳, 彭晓彤, 等. 甲烷厌氧氧化作用:来自珠江口淇澳岛海岸带沉积物孔隙水的地球化学证据[J].科学通报,2006,51(17):2052-2059.

    [WU Zhijun. ZHOU Huaiyang, PENG Xiaotong, et al. Anaerobic oxidation of methane:Geochemical evidence from pore-water in coastal sediments of Qi'ao Island(Pearl River Estuary),southern China[J]. Chinese Science Bulletin, 2006,51:2006-2015.]
    [17] Kelley C A,Martens C S, Ussler W. Methane dynamics across a tidally flooded river bank margin[J]. Limnology and Oceanography,1995, 40(6):1112-1129.
    [18] Sansone F J, Martens C S. Volatile fatty acid cycling in organic-rich marine sediments[J]. Geochim Cosmochim Acta, 1982, 46:1575-1589.
    [19] Krzycki J A, Kenealy W R, Deniro M J, et al. Stable carbon isotope fractionation by Methanosarcna barkeri during methanogenesis from acetate, methanol, or carbon-hydrogen[J]. Appl Environ Microbiol, 1987, 53:2597-2599.
    [20] Winfrey M R, Zeikus J G. Effect of sulfate on Carbon and Eletron flow during microbial methanogenesis in freshwater sediments[J]. Appl. Environ. Microbiol., 1977, 33(2):275-281.
    [21] Singh S N, Kulshreshtha K, Agnibotri S. Seasonal dynamics of methane emission from wetlands[J]. Chemosphere Global Change Science, 2000, 2:39-46.
    [22] William S R. Oceanic methane biogeochemistry[J]. Chemical Reviews,2007,107:486-513.
    [23] Michmerhuizen C M, Striegl R G, McDonald M E. Potential methane emission from north temperate lakes following ice melt[J]. Limnology and Oceanography, 1996, 41:985-991.
    [24] Singh S N. Exploring correlation between redox potential and other edaphic factors in field and laboratory conditions in relation to methane efflux[J]. Environment International, 2001, 27:265-274.
    [25] Dunfield P, Knowles R, Dumont R, et al. Methane production and consumption intemperate and subarctic peat soils:response to temperature and pH[J]. Soil Biology and Biochemistry, 1993, 25:321-326.
    [26] Ramesh R, Purvaja R, Parashar D C, et al. Anthropogenic forcing on methane emission from the polluted wetlands (Adyar river) of Madras City. India[J]. Ambio, 1997, 26(6):369-374.
    [27] Bartlett K B, harriss R C, Sebacher D I. Methane flux from coastal salt marshes[J]. Journal of Geophysica Reserach, 1985,90(D3):5710-5720.
    [28] Middelburg J J, Klaver G, Nieuwenhuize J, Wielemaker A, et al. Organic matter mineralization in intertidal sediments along an estuarine gradient[J]. Marine Ecology Progress Series, 1996, 132:157-168.
    [29] DeLaune R D, Smith C J,Patrick W H. Methane release from Gulf Coast Wetlands[J].Tellus, 1983,35:8-15.
    [30] Sukanda L, Suwanchai N,Suwannee A. Estimating methane emissions from mangrove area in Ranong Province, Thailand. Songklanakarin[J].Journal of Science and Technology, 2005,27(1):153-163.
  • [1] 吕泰衡, 孙治雷, 耿威, 曹红, 张喜林, 张现荣, 徐翠玲, 徐昊, 翟滨, 张栋, 周渝程, 曹又文, 李鑫海.  海底冷泉区沉积物-水界面甲烷通量原位观测研究进展 . 海洋地质与第四纪地质, 2023, 43(4): 167-180. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2022081901
    [2] 陈烨, 孙治雷, 吴能友, 刘昌岭, 徐翠玲, 辛友志, 曹红, 耿威, 张喜林, 翟滨, 孙运宝, 李晶, 张栋, 闫大伟, 吕泰衡.  海洋沉积物中甲烷代谢微生物的研究进展 . 海洋地质与第四纪地质, 2022, 42(6): 82-92. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2022021801
    [3] 孙治雷, 印萍, 徐思南, 曹红, 徐翠玲, 张喜林, 耿威, 孙伟香, 吴能友, 张栋, 翟滨, 吕泰衡, 周渝程, 曹又文, 陈烨.  现代海洋甲烷循环过程观测及研究进展 . 海洋地质与第四纪地质, 2022, 42(6): 67-81. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2022042801
    [4] 许晓晴, 陈烨, 甄毓, 米铁柱, 李晶, 刘昌岭.  渤海沉积物中产甲烷途径及产甲烷菌群落特征 . 海洋地质与第四纪地质, 2022, 42(3): 50-61. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2021101901
    [5] 李晶, 刘昌岭, 吴能友, 贺行良, 孟庆国, 许晓晴, 陈烨.  海洋环境中甲烷好氧氧化过程的研究进展 . 海洋地质与第四纪地质, 2021, 41(5): 67-76. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020112302
    [6] 李晶, 刘昌岭, 吴能友, 贺行良, 许晓晴, 陈烨, 孟庆国.  海洋生境的甲烷好氧氧化作用对氧浓度的响应特征 . 海洋地质与第四纪地质, 2021, 41(3): 44-53. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2021011902
    [7] 徐翠玲, 孙治雷, 吴能友, 赵广涛, 耿威, 曹红, 张现荣, 张喜林, 翟滨, 李鑫.  海底泥火山的甲烷迁移与转化及其对海洋碳输入的影响 . 海洋地质与第四纪地质, 2020, 40(6): 1-13. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020050801
    [8] 汤加丽, 曹运诚, 陈多福.  大洋蛇纹岩化无机成因甲烷水合物稳定带底界模拟 . 海洋地质与第四纪地质, 2020, 40(4): 107-115. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2019081701
    [9] 陈慧娴, 王建华, 董玮琛, 黄康有, 张恺, 陈子豪.  晚全新世淇澳岛红树林有孔虫记录与古环境意义 . 海洋地质与第四纪地质, 2020, 40(3): 74-86. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2019031502
    [10] 张亭亭, 梁前勇, 赵静, 肖曦, 董一飞, 郭斌斌, 钟超, 吴学敏, 杨林.  真光层海水过饱和甲烷的来源及机制探讨 . 海洋地质与第四纪地质, 2020, 40(1): 50-59. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018083101
    [11] 孙致学, 朱旭晨, 刘垒, 何楚翘, 都巾文.  联合深层地热甲烷水合物开采方法及可行性评价 . 海洋地质与第四纪地质, 2019, 39(2): 146-156. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018120402
    [12] 张美, 陆红锋, 邬黛黛, 刘丽华, 吴能友.  南海神狐海域自生黄铁矿分布、形貌特征及其对甲烷渗漏的指示 . 海洋地质与第四纪地质, 2017, 37(6): 178-188. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017.06.019
    [13] 杨冰洁, 余凤玲, 郑卓, 陈碧珊, Adam D Switzer.  南澳岛青澳湾沉积物粒度与烧失量指示的全新世沉积环境变化 . 海洋地质与第四纪地质, 2015, 35(6): 41-51. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2015.06.005
    [14] 陆红锋, 刘坚, 陈芳, 程思海, 廖志良.  南海东北部硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面——海底强烈甲烷渗溢的记录 . 海洋地质与第四纪地质, 2012, 32(1): 93-98. doi: 10.3724/SP.J.1140.2012.01093
    [15] 陈芳, 周洋, 刘广虎.  冷泉甲烷渗漏环境底栖有孔虫研究回顾与前景 . 海洋地质与第四纪地质, 2011, 31(2): 145-152. doi: 10.3724/SP.J.1140.2011.02145
    [16] 毕海波, 马立杰, 黄海军, 杜廷芹, 孔梅.  台西南盆地天然气水合物甲烷量估算 . 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(4): 179-186. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.04179
    [17] 陆红锋, 陈芳, 刘坚, 周洋, 廖志良.  南海东北部甲烷成因碳酸盐岩的矿物学及同位素组成 . 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(2): 51-59. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.02051
    [18] 葛倩, 初凤友, 方银霞, 孟宪伟.  天然气水合物释放甲烷对晚第四纪气候影响的古环境记录 . 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(1): 87-94. doi: 10.3724/SP.J.1140.2010.01087
    [19] 栾锡武.  天然气水合物的上界面——硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面 . 海洋地质与第四纪地质, 2009, 29(2): 91-102. doi: 10.3724/SP.J.1140.2009.02091
    [20] 冯东, 陈多福, 苏正, 刘芊.  海底甲烷缺氧氧化与冷泉碳酸盐岩沉淀动力学研究进展 . 海洋地质与第四纪地质, 2006, 26(3): 125-131.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-19
  • 修回日期:  2014-01-11

珠江口淇澳岛湿地甲烷排放通量及日变化规律

doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.05039
    作者简介:

    尹希杰(1977-),男,副研究员,主要从事海洋生物地球化学研究,E-mail:yinxijie2003@163.com

基金项目:

国家自然科学基金项目(41006072,41376077);国家海洋局第三海洋研究所科研业务费专项资金项目(海三科2013019)

  • 中图分类号: P736.4

摘要: 2009年8月份采用静态箱法对珠江口淇澳岛湿地甲烷通量日变化进行测定,结果表明甲烷排放通量在当日23:00和翌日早晨9:00出现两个高峰值,分别为40.07和50.99 mg·m-2·h-1;在当日17:00和翌日凌晨5:00出现两极小值,分别为1.13和1.57 mg·m-2·h-1,同步观测孔隙水中SO42-、Cl-浓度和沉积物表层温度和采样点潮位变化,发现湿地甲烷排放通量与孔隙水中SO42-浓度和潮位存在显著负相关性,因此,潮汐所导致孔隙水中SO42-浓度和上覆水深度改变,可能是控制珠江口淇澳岛潮间带湿地甲烷日排放通量变化的两个关键因素。同时计算采样点甲烷日排放净通量达到962.7 mg·m-2·d-1,表明夏季珠江口淇澳岛湿地是大气甲烷的源区。柱状沉积物孔隙水中甲烷浓度范围为0.52~5.18 mmol·dm-3,其最大值出现在9 cm深度,同时测试沉积物中总有机碳(TOC)、温度、氧化还原电位和孔隙水中SO42-的浓度,结果表明高的甲烷浓度主要是由于沉积物中高的TOC含量和孔隙水中低的SO42-浓度所导致。

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