一种沼泽湿地植被对N₂O排放贡献的估算方法

摘要

本发明公开了一种沼泽湿地植被对N₂O排放贡献的估算方法，通过计算沼泽湿地系统N₂O排放通量、计算沼泽湿地水体溶存N₂O浓度、计算沼泽湿地N₂O水-气交换通量，最终得到沼泽湿地植被对N₂O排放贡献值。本发明的有益效果是可准确估算沼泽湿地植被对N₂O的排放贡献，可为下一步通过干预沼泽湿地植被生长状况而降低N₂O排放的研究提供重要技术支持。

主权项

一种沼泽湿地植被对N₂O排放贡献的估算方法，其特征在于按照以下步骤进行：步骤1：计算沼泽湿地系统N₂O排放通量：$T_m=\frac{\mathrm{dc}}{\mathrm{dt}}\times \frac{M}{V_o}\times \frac{P}{P_0}\times \frac{T_0}{T}\times H$式中，T_m为气体通量(mg·m^‑2·h^‑1)；dc/dt为采样时气体体积分数随时间变化的回归曲线斜率；M为N₂O气体摩尔质量(g·mol^‑1)；P为采样点气压(Pa)；T为采样时绝对温度(K)；V₀、P₀、T₀分别为标准状态下的气体摩尔体积(mL·mol^‑1)、空气气压(Pa)和绝对温度(K)；H为水面以上的采样箱高(m)；步骤2：计算沼泽湿地水体溶存N₂O浓度(C_w，μmol·L^‑1)：C_w＝[(C_A1‑C_A)×V_A1+α×C_A1×V_w]/V_w式中，C_A1为达到平衡时真空瓶内上方气体中N₂O浓度(μmol·L^‑1)；C_A为采样时同地点大气中N₂O浓度(μmol·L^‑1)；V_A1为真空瓶顶空空气体积(L)；V_w为真空瓶中水体体积(L)；α为布氏系数(mol·L^‑1)；水体溶解饱和度(S)是实测获得的沼泽湿地水体N₂O浓度(C_w)与沼泽湿地大气N₂O浓度和水体环境参数等条件下水体N₂O饱和浓度(C_ws)的比值：S＝C_w/C_ws，C_ws＝α×C_A式中，C_ws为水体N₂O饱和浓度(μmol·L^‑1)；步骤3：计算沼泽湿地N₂O水‑气交换通量(T_w)：T_w＝kΔC式中，T_w为水‑气界面N₂O交换通量；k为扩散系数；ΔC是气体在水‑气界面的浓度差(C_w‑C_A)；k＝0.17μ×(Sc/600)^‑2/3  0＜μ≤3.6；k＝(2.85μ‑9.65)×(Sc/600)^‑1/2  3.6≤μ≤13；k＝(5.9μ‑49.3)×(Sc/600)^‑1/2  μ＞13；其中，μ为现场10米高度风速(m/s)；Sc为水体的运动黏度(v)与待测气体分子扩散速率(D)之比；步骤4：沼泽湿地植被对N₂O排放贡献：T_p＝T_m‑T_w式中，T_m为沼泽湿地系统不同时期的N₂O排放量，单位(mg·m^‑2·h^‑1)；T_w为不同时期沼泽湿地水‑气界面的N₂O的交换通量(T_w)，单位(mg·m^‑2·h^‑1)，植被贡献率p(％)＝T_p/T_m×100％＝(T_m‑T_w)/T_m×100％。