文献综述
课题名称：洪泽湖不同植被类型湿地甲烷排放规律及其影响机制
一、研究的目的及意义
湿地生态系统在全球碳循环中起着重要作用。湿地在固碳的同时还会释放大量甲烷等温室气体，因此其碳源和碳汇功能成为全球气候变化的重点研究问题之一。而甲烷作为主要温室气体之一，对全球温室气体排放的贡献率高达20~39%[1]。近些年来，为应对人类活动导致湿地结构和功能退化的情况，世界各国都在积极采取措施新建和修复湿地，以恢复其生态服务功能。长期以来，相对于沼泽湿地，河流、湖泊等淡水生态系统的甲烷排放还鲜有报道。因此，研究洪泽湖甲烷排放对阐明湖泊在湿地甲烷排放中的作用和贡献具有重要意义。
甲烷（CH4）是厌氧条件下微生物对有机物分解而产生的，它对全球气候变暖和对流层臭氧破坏具有重要的影响，其增温效应约占所有温室气体总效应的15%~20%[2]，对全球变暖的贡献仅次于CO2。但是，若考虑20年时间尺度，单位质量CH4的增温潜势为CO2的62倍[3]。目前，大气CH4的年平均增长率约为0.8%~1%[4]，因此CH4排放问题越来越受到科学家们的关注。我国湖泊众多，全国1km2以上的天然湖泊共有2759个，湖泊总面积达9.1times;10km4以上[5]。迄今为止，国内对湖泊水体CH4释放的研究主要集中在东湖、乌梁素海，对其他湖泊(特别是大型湖泊)CH4释放的研究则鲜见报道[21,22]。
研究表明，全球湿地有机碳总储量占陆地生态圈表层碳总储量的20%~30%，湿地成为甲烷排放的主要来源，占所有天然甲烷排放源的70%。自然湿地每年约向大气排放甲烷（以CH4-C计）1.45times;1011kg，相当于所有自然和人为排放源排放总量的25%。湿地生态系统有较高的初级生产力，固定和储存了大量的碳，在全球气候变化中有着特殊的地位和作用。随着人类活动加剧，自然湿地遭到破坏，湿地植被的组成和功能发生改变，水文条件的变化也使得土壤通透性、温度、氧化还原电位等理化性状改变，土壤呼吸速度增加，造成了一定程度的碳损失，湿地也成为了甲烷排放的热点。因此，如何找回失去的碳平衡这一问题备受关注，世界各国都在积极采取措施进行湿地的研究。然而，针对其甲烷排放及主要控制因子方面的研究较少。国内关于天然湿地甲烷排放的研究己有相关研究报道，包括闽江河口潮汐湿地、三江平原淡水沼泽湿地、稻田湿地等[6,7,8]。因此本文以洪泽湖湿地为研究对象，针对其植被类型特征及水文变化条件，选择不同植被湿地，开展试验工作，以研究洪泽湖不同植被类型湿地甲烷排放规律及其影响机制，为湿地的优化设计和有效管理提供科学依据。
二、国内外同类研究概况
中国湿地总面积为32.4万km2，其中以内陆沼泽(35%)和湖泊湿地(26%)为面积最大、分布最广的2类湿地，共计占到全国湿地总面积的61%。我国地域辽阔，气候特点各异，地貌特征明显，自然环境区域差异显著，湖沼湿地的类型、形成和分区分布特征等各方面都呈现与自然环境相应的区域特色。参考美国水生态功能区划分区原则，根据湖沼湿地的分布特征、中国南湿北干的气候条件和西高东低的地貌特征，结合湖泊和沼泽已有分区，同时考虑便于统计的中国行政区划，本文提出新的湖沼湿地分区方案，把中国湖沼湿地分为六大区域，分别是:东北山地与平原地区、东部平原地区、蒙新高原地区、青藏高原地区、云贵高原地区、华南沿海地区。
洪泽湖湿地位于我国五大淡水湖之一的洪泽湖境内，是整个洪泽湖地区中湿地生态系统保存最为完整的区域，由原杨毛嘴湿地为中心的天然湿地生态系统。2009年11月，泗洪洪泽湖湿地公园创建国家4A级景区通过国家验收，其中核心区16663公顷，缓冲区17579公顷，实验区15123公顷，排中国内陆淡水湿地第11位，华东地区第4位。目前保护区水域、滩涂广阔，生态系统保存完好，生物种类丰富，主要有浮游植物165种，水生高等植物81种，浮游动物91种，底栖动物76种，鱼类67种，鸟类194种，属于国家一级保护的鸟类有大鸨、白鹳、黑鹳、丹顶鹤4种，二级保护的鸟类则有26种。洪泽湖湿地自然保护区湿地生态系统有三个大类8个亚类，即:沼泽湿地(草丛沼泽、禾草沼泽)、河流草丛湿地(浮毡型湿地、挺水型湿地)和湖边水生植物(浮水植物草塘、浮叶植物草塘、沉水植物草塘)湿地。保护区内淡水湿地生态系统类型如此丰富集中，不仅在中国东部地区少有，而且在中国也不多见。
湿地系统特殊的地理位置决定了湿地生态系统有着多样的生态系统服务功能，包括净化水质和减少集水区污染扩散[9]；提供生物栖息地，维持生物多样性；改善河流流域微气候；碳的固定和存储；防洪蓄水，防止河岸侵烛；文化遗产和生态旅游。
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