Hydrologiske ændringer og tilførsel af næringsstoffer påvirker i høj grad drivhusgasudledningen

Ændringer i globale nedbørsmønstre og konstruktion af kunstige dæmninger har ført til udbredt ændring af hydrologiske processer i flodøkosystemer. I mellemtiden, intensiverede landbrugsaktiviteter har resulteret i øget tilførslen af ​​nitrogen (N) og fosfor (P) til de økosystemer, der er forbundet med Yangtze-floden. Imidlertid, det er stadig uklart, hvordan drivhusgasserne (CO ₂ , CH ₄ , og N ₂ O) reagerer på både de hydrologiske ændringer og tilførsel af næringsstoffer i flodzonen.

For at undersøge virkningerne af hydrologiske ændringer og tilførte næringsstoffer på drivhusgasserne i flodzonen, Ph.d. studerende Shi Wenjun, overvåget af prof. Zhang Quanfa og Ye Chen fra Wuhan Botaniske Have ved det kinesiske videnskabsakademi, udført et in situ eksperiment i vandstandsudsvingszonen i Three Gorges Reservoir.

Dette eksperiment blev udført på Zhongxian Revegetation Station i Chongqing, Kina. De foreskrevne hydrologiske ændringer (dvs. vedvarende oversvømmelse, periodisk oversvømmelse, ingen oversvømmelse) og tilsætning af næringsstoffer (N -tilsætning, P -tilføjelse, N + P tilføjelse, og kontrolplot) blev etableret ved ni 15×3 m blokke langs højdegradienten.

Resultater afslørede, at hydrologiske ændringer signifikant påvirkede emissionerne af tre drivhusgasser. Kontinuerlig oversvømmelse reducerede CO2 markant ₂ og N ₂ O -emissioner på tværs af alle næringsstoftilførselsbehandlingerne, men stærkt forøget CH ₄ emissioner.

Den samtidige tilsætning af nitrogen og fosfor fremmede udledningen af ​​drivhusgasser, mens phosphortilsætning alene reducerede N ₂ O fluxer.

Den kvantitative PCR-tilgang (qPCR)-analyse afslørede, at kontinuerlig oversvømmelse signifikant reducerede mængden af ​​funktionelle gener forbundet med CH4-oxidation, nitrifikation, og denitrifikationsproces, mens N+P -tilsætning øgede mængden af ​​funktionelle gener.

Derfor, hydrologiske ændringer og tilførte næringsstoffer påvirker hovedsageligt drivhusgasemissioner ved at ændre jordmiljøfaktorer (jordredoxforhold, vandindhold, jordens organiske kulstof) og overflod af relaterede funktionelle gener.

Ved at bruge det udbredte globale opvarmningspotentiale (GWP, på en 100-årig tidshorisont), denne undersøgelse anslår, at vandstandsudsvingszonen i Three Gorges Reservoir har en positiv netto GWP. Kontinuerlig behandling af oversvømmelser kan reducere GWP, mens N+P vil øge GWP.

Denne forskning er af stor betydning for at afklare mekanismen for drivhusgasemissioner fra de riveriske økosystemer og beregne kulstofbudgettet for vandstandsfluktuationszonen i Three Gorges Reservoir.

Forskningen blev finansieret af National Natural Science Foundation of China, og Youth Innovation Promotion Association of CAS.

Resultaterne blev offentliggjort online i Vandforskning , med titlen "Divergerende virkninger af hydrologisk ændring og tilsætning af næringsstoffer på drivhusgasemissioner i vandstandsfluktuationszonen i Three Gorges Reservoir, Kina."