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热融湖塘是多年冻土剧烈融化后形成的典型地貌，占多年冻土分布区面积的7%，是重要的甲烷（CH4）排放源。然而，以往的观测证据主要来自高纬度多年冻土区。与高纬度多年冻土区相比，青藏高原高海拔多年冻土区大气压和氧气含量低、冻土碳含量低且年龄小，进而可能导致该区域热融湖塘CH4排放特征与高纬度多年冻土区存在差异。截至目前，学术界对青藏高原热融湖塘CH4排放特征的认识颇为有限。
中国科学院植物研究所杨元合研究组以青藏高原热融湖塘为研究对象，于2021年在祁连山、玛多等主要多年冻土分布区选取30个样点、120个热融湖塘，开展了连续5个月（5月中旬-10月中旬）的原位通量观测，揭示了青藏高原热融湖塘CH4排放通量大小及主要传输途径。研究发现，青藏高原热融湖塘CH4排放通量高达13.4 mmol m-2d-1，高于北极热融湖塘平均值；气泡通量贡献了总通量的84%，是主要的CH4传输途径。基于稳定性/放射性同位素技术的观测证据表明，热融湖塘CH4产生途径以氢代谢为主，且主要源自沉积物中的新碳。进一步通过宏基因组分析的结果显示，产甲烷菌mcrA功能基因相对丰度与CH4通量呈现一致的空间变异规律，且Methanosarcina属是热融湖塘产CH4菌的优势类群。上述成果提升了学术界对青藏高原热融湖塘CH4排放特征的认识，为模型准确预估冻土碳-气候反馈关系提供了关键观测证据。
5月30日，相关研究成果在线发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等的支持。
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科研人员在青藏高原开展热融湖塘CH4通量监测
青藏高原热融湖塘CH4排放特征
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