CN111667753A - 一种湿地区域甲烷通量分布图构建方法 - Google Patents

一种湿地区域甲烷通量分布图构建方法 Download PDF

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CN111667753A CN202010551694.3A CN202010551694A CN111667753A CN 111667753 A CN111667753 A CN 111667753A CN 202010551694 A CN202010551694 A CN 202010551694A CN 111667753 A CN111667753 A CN 111667753A
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Abstract

本发明公开了一种湿地区域甲烷通量分布图构建方法，该方法通过点测结合高精度数字高程模型和热红外遥感影像，对全目标区域的甲烷通量排放分布进行计算，采用时间和水位两个影响要素，并通过土壤温度和水位差来表征这两个影响要素作为影响因子并进行量化，实现全区域甲烷排放分布的计算，本方法能够减少影响要素获取的成本，并提高成图结果精度。

Description

一种湿地区域甲烷通量分布图构建方法
技术领域
本发明涉及湿地生态环境领域，特别涉及一种湿地区域甲烷通量分布图构建方法。
背景技术
二氧化碳和甲烷是主要的温室气体，其排放量会直接对全球温室效应产生显著影响，在湿地生态环境中，湿地土壤中存储的有机碳在微生物分解作用下，其中一部分转换为DOC随水体运移，另一部分转化为CH4和CO2进入大气，研究湿地类型的二氧化碳和甲烷的产生、氧化和传输，及影响其排放的影响因素，对探讨减缓温室气体排放起到积极的促进作用。
现有湿地生态环境的温室气体通量观测多是采用点测方式进行，对于湿地区域的温室气体排放无法做到全覆盖，故无法准确反映湿地整体区域的温室气体排放分布情况，现有的温室气体排放测量方法，不能客观揭示湿地环境温室气体排放分布特征。此外，现有的温室气体排放核算只能针对区域内排放量进行统计，无法反映区域内温室气体排放的空间分布情况，更不可能根据空间分布状况进行温室气体排放影响因素的深入分析，及对整个目标区域温室气体通量的影响程度的确定。且目前针对温室气体排放的核算方法结果差异大，计算结果精度不高，对全区范围的温室气体排放核算方法运算量大、人工、财力投入成本高。针对二氧化碳排放通量的计算目前已经有很多，但是针对甲烷的排放通量的研究其研究细度和精度及广度都不够，关于湿地环境甲烷排放通量分布的快速计算仍然没有得到彻底解决。特别的是，针对最能够影响甲烷排放通量的要素是什么目前都没有明确而可信的结论。
针对上述问题，目前仍没有可行的解决方案。
发明内容
为了解决现有技术的上述问题，本发明提出了一种湿地区域甲烷通量分布图构建方法，其通过点测结合高精度数字高程模型和热红外遥感影像，对全目标区域的甲烷通量排放分布进行计算，结果精度高，成本投入少。且本发明采用时间和水位两个影响要素，并通过土壤温度和水位差来表征这两个影响要素作为影响因子进行量化，并实现甲烷排放分布的计算，能够减少影响要素获取的成本，并提高计算结果精度。
本发明实施例的具体技术方案是：
一种湿地区域甲烷通量分布图构建方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标区域高精度数字高程模型，设定采样时间，获取目标区域采样时间对应的热红外遥感影像，获取目标区域采样时间对应的平均水位高度，设定目标区域内多个甲烷通量采样点，获取该些采样点的坐标；
对采样点在设定采样时间进行甲烷通量的观测，并记录该甲烷通量观测值，
Figure BDA0002542728430000021
计算所述目标区域内多个甲烷通量采样点在所述采样时间的甲烷通量，并记录该甲烷通量计算值
Figure BDA0002542728430000022
将所述目标区域高精度数字高程模型和采样时间对应的热红外遥感影像进行叠加，得到叠加后的图像，通过对目标区域采样时间对应的热红外遥感影像进行光谱分析及目视解译，综合高精度数字高程模型和对应采样时间的平均水位高度，在所述叠加后的图像上划分出采样时间时的未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区；将所述叠加后的图像与该些采样点进行坐标匹配；
获取所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区各区域的平均土壤温度；
以采样时间对应的采样点高程与平均水位高度的差，即水位差，和土壤温度为参数对所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区各区域的甲烷通量观测值和计算值进行拟合，确定所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的水位差、土壤温度对甲烷通量的影响因子；
以在所述相同未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的多个采样点处的甲烷通量作为各该区域的平均甲烷通量
Figure BDA0002542728430000023
通过非采样点处的高程和目标区域采样时间对应的平均水位高度，确定该非采样点处的水位差，根据热红外遥感影像反演获取该非采样点处的土壤温度，利用所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的水位差和土壤温度对甲烷通量的影响因子计算该非采样点处的甲烷通量
Figure BDA0002542728430000024
计算所有目标区域的非采样点处的甲烷通量，根据该甲烷通量值，绘制目标区域的甲烷通量分布图。
进一步的，所述采样时间为多个，且以月为单位，以年为一个周期；所述采样点在所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区都有分布，且均匀分布。
进一步的，所述甲烷通量观测值是采用月静态箱技术观测取得；
所述甲烷通量计算值通过如下公式求得：
CH4排放方式有3种，分别为液相扩散(FLUXdf)、气泡扩散(FLUXeb)和植株传输FLUXpl，其中，液相扩散速率取决于土壤中不同深度的CH4浓度差异及粘土含量百分比(公式1)；当某一层土壤CH4浓度超过阈值浓度(公式2)时，考虑气泡扩散(公式3)；植株传输速率取决于土壤中CH4浓度及植被参数(公式4)，各方式CH4通量如下：
Figure BDA0002542728430000031
Figure BDA0002542728430000032
Figure BDA0002542728430000033
Figure BDA0002542728430000034
Figure BDA0002542728430000035
上式中，FLUXdf、FLUXeb、FLUXpl、
Figure BDA0002542728430000036
分别表示液相扩散、气泡扩散、植株传输方式和总的CH4通量(mol/L/d)；
Figure BDA0002542728430000037
分别为第i层和i-1层土壤的CH4浓度(mol/L)；clay为土壤粘粒含量；
Figure BDA0002542728430000038
为土层中CH4阈值浓度(mol/L)；[CH4]代表CH4的浓度(mol/L)；T为土壤温度(℃)；Mroot为植物根系生物量(kg C/hm2)；Vas为植物管束结构参数。
进一步的，所述对所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区各区域的甲烷通量观测值和计算值进行拟合，采用如下公式进行：
Figure BDA0002542728430000039
FT为土壤温度影响因子，Fgap为水位差影响因子；
所述利用所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的水位差和土壤温度对甲烷通量的影响因子计算该非采样点处的甲烷通量
Figure BDA0002542728430000041
采用如下公式进行：
Figure BDA0002542728430000042
其中，参数
Figure BDA0002542728430000043
FT、Fgap、
Figure BDA0002542728430000044
在不同的划分区域，即，所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区，和采样时间，都有其对应的值，分别为：
Figure BDA0002542728430000045
ktiFT、ktiFgap、
Figure BDA0002542728430000046
其中，k∈(α，β，γ，δ)，α，β，γ，δ分别代表未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区；ti中i∈[1-12]。
本申请具有如下有益效果：
1、采用点测结合数字高程模型和热红外遥感数据实现由点及面的甲烷通量排放分布图的构建，能够显著提高目标区域甲烷排放通量计算的效率，并通过实验验证，选择采用时间和水位两个重要的影响甲烷在湿地区域的排放通量的要素，同时通过理论分析，确定采用土壤温度和水位差来表征这两个影响要素作为影响因子进行量化，以显著提升区域甲烷排放通量分布的计算结果精度。
2、明确了湿地区域甲烷排放通量的计算方法，解决了现有核算方法不统一、精确度不高，导致计算结果差异大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明方法的流程图；
图2不同水位梯度CO2和CH4排放通量；
图3不同生长季土壤碳排放速率日变化量与水深的响应关系；
图4碳排放量与波动时长的响应关系；
图5碳排放量与波动频率的响应关系；
图6土壤碳排放量对波动时间节点的响应。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
图1为本发明在实施例中的方法流程图，如图1所示，本发明提出了一种湿地区域甲烷通量分布图构建方法，其包括以下步骤：
获取目标区域高精度数字高程模型，设定采样时间，获取目标区域采样时间对应的热红外遥感影像，获取目标区域采样时间对应的平均水位高度，设定目标区域内多个甲烷通量采样点，获取该些采样点的坐标；
热红外遥感影像可以用来对目标区域的土壤温度进行正反演计算，其方法在本领域有较成熟的应用；
对采样点在设定采样时间进行甲烷通量的观测，并记录该甲烷通量观测值，
Figure BDA0002542728430000051
计算所述目标区域内多个甲烷通量采样点在所述采样时间的甲烷通量，并记录该甲烷通量计算值
Figure BDA0002542728430000052
将所述目标区域高精度数字高程模型和采样时间对应的热红外遥感影像进行叠加，得到叠加后的图像，通过对目标区域采样时间对应的热红外遥感影像进行光谱分析及目视解译，综合高精度数字高程模型和对应采样时间的平均水位高度，在所述叠加后的图像上划分出采样时间时的未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区；将所述叠加后的图像与该些采样点进行坐标匹配；
获取所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区各区域的平均土壤温度；
以采样时间对应的采样点高程与平均水位高度的差，即水位差，和土壤温度为参数对所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区各区域的甲烷通量观测值和计算值进行拟合，确定所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的水位差、土壤温度对甲烷通量的影响因子；
以在所述相同未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的多个采样点处的甲烷通量作为各该区域的平均甲烷通量
Figure BDA0002542728430000061
通过非采样点处的高程和目标区域采样时间对应的平均水位高度，确定该非采样点处的水位差，根据热红外遥感影像反演获取该非采样点处的土壤温度，利用所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的水位差和土壤温度对甲烷通量的影响因子计算该非采样点处的甲烷通量
Figure BDA0002542728430000062
计算所有目标区域的非采样点处的甲烷通量，根据该甲烷通量值，绘制目标区域的甲烷通量分布图。
进一步的，所述采样时间为多个，且以月为单位，以年为一个周期；所述采样点在所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区都有分布，且均匀分布。
进一步的，所述甲烷通量观测值是采用月静态箱技术观测取得或者原位观测获得；
所述甲烷通量计算值通过如下公式求得：
CH4排放方式有3种，分别为液相扩散(FLUXdf)、气泡扩散(FLUXeb)和植株传输FLUXpl，其中，液相扩散速率取决于土壤中不同深度的CH4浓度差异及粘土含量百分比(公式1)；当某一层土壤CH4浓度超过阈值浓度(公式2)时，考虑气泡扩散(公式3)；植株传输速率取决于土壤中CH4浓度及植被参数(公式4)，各方式CH4通量如下：
Figure BDA0002542728430000063
Figure BDA0002542728430000064
Figure BDA0002542728430000065
Figure BDA0002542728430000066
Figure BDA0002542728430000067
上式中，FLUXdf、FLUXeb、FLUXpl、
Figure BDA0002542728430000068
分别表示液相扩散、气泡扩散、植株传输方式和总的CH4通量(mol/L/d)；
Figure BDA0002542728430000069
分别为第i层和i-1层土壤的CH4浓度(mol/L)；clay为土壤粘粒含量；
Figure BDA0002542728430000071
为土层中CH4阈值浓度(mol/L)；[CH4]代表CH4的浓度(mol/L)；T为土壤温度(℃)；Mroot为植物根系生物量(kg C/hm2)；Vas为植物管束结构参数。
此外，甲烷的通量不仅仅在于排放通量，还包括生成和氧化；
排放到空气中的CH4是CH4生成、氧化和传输作用后的综合结果。其中，土壤中CH4生成途径主要有两种，分别为乙酸发酵和H2/CO2还原型。根据生成途径不同，其反应底物分别为乙酸和H2/CO2，总的CH4生成通量为这两个反应底物各自的CH4通量之和，其通量计算如下：
Figure BDA0002542728430000072
Figure BDA0002542728430000073
Figure BDA0002542728430000074
式中，
Figure BDA0002542728430000075
分别表示CH4总生成速率、乙酸发酵途径CH4生成速率和H2/CO2还原途径CH4生成速率(mol/L/d)；Vmax30表示30℃条件下的最大底物反应速率(mol/L/d)；T为土壤温度(℃)；[acetate]、[CO2]、[H2]分别为底物乙酸、CO2和H2的浓度(mol/L)；
Figure BDA0002542728430000076
分别为相应的半饱和浓度(mol/L)；Q为Q10值(Q＝4.6)。
CH4氧化过程的底物为土壤孔隙中已有的CH4，其氧化速率如下：
Figure BDA0002542728430000077
式中，
Figure BDA0002542728430000078
和
Figure BDA0002542728430000079
分别代表瞬时和最大CH4氧化速率(mol/L/d)；[CH4]、
Figure BDA00025427284300000710
代表土壤中CH4浓度、相应的半饱和浓度(mol/L)；T为土壤温度(℃)。
本发明不仅仅可以进行湿地区域甲烷排放通量分布图的构建，根据实际的需求，可进行甲烷生成通量和氧化通量分布图的构建，其方法与排放通量相同，差别仅在于相应通量计算公式的差别，其步骤、流程包括观测值的获取都与排放通量时的步骤、流程相同，在此不再赘述。
进一步的，所述对所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区各区域的甲烷通量观测值和计算值进行拟合，采用如下公式进行：
Figure BDA0002542728430000081
FT为土壤温度影响因子，Fgap为水位差影响因子；
所述利用所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的水位差和土壤温度对甲烷通量的影响因子计算该非采样点处的甲烷通量
Figure BDA0002542728430000082
采用如下公式进行：
Figure BDA0002542728430000083
其中，参数
Figure BDA0002542728430000084
FT、Fgap、
Figure BDA0002542728430000085
在不同的划分区域，即，所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区，和采样时间，都有其对应的值，分别为：
Figure BDA0002542728430000086
ktiFT、ktiFgap、
Figure BDA0002542728430000087
其中，k∈(α，β，γ，δ)，α，β，γ，δ分别代表未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区；ti中i∈[1-12]。
以下解释为何要选择时间和水位作为甲烷排放通量的影响要素。
实验点选择东李庄，观测期内(4～10月份)，碳排放通量表现为先上升后下降趋势，且该变化趋势在未淹水区、波动区和淹水区这3个水位条件下的表现基本一致(图2)。其中，CO2排放通量随着时间表现为先上升后下降趋势的过程中，于7月份达到排放峰值(未淹水区：5759.06mg/m2/h；波动区：5677.77mg/m2/h；淹水区：4051.98mg/m2/h)；相应地，CH4排放通量峰值出现在8月份(未淹水区：0.23mg/m2/h；波动区：2.08mg/m2/h；淹水区：0.28mg/m2/h)。
不同水位条件下，碳排放通量均表现为波动区最大。在3个水位条件下，CO2排放通量由大到小依次为未淹水区>波动区>淹水区(有植被)和波动区>未淹水区>淹水区(无植被)，然而3者之间的差异并未达到显著水平(p＝0.442)。而CH4排放通量始终表现为波动区最大，分别为1.95±2.14mg/m2/h和2.86±2.31mg/m2/h，且显著高于未淹水区和淹水区(p<0.05)，而淹水区和未淹水区之间没有显著差异。
表1不同水位条件碳排放通量差异及ANOVA分析结果
Figure BDA0002542728430000088
Figure BDA0002542728430000091
ANOVA分析结果
Figure BDA0002542728430000092
注：均值±标准差，不同字母表示同一列通量之间的差异在p＝0.05水平差异显著
通过主效应分析结果可知(表2)，对于CO2来讲，其年内通量变化主要是随着时间发生变化(p<0.01)，水位条件变化对其影响不显著(p＝0.18)；而对于CH4来讲，水位和时间两个因素的变化均会对其排放通量产生极显著影响(p<0.01)。以上结果表明，水位波动会对促进CO2和CH4的排放，其中对CH4排放通量的促进作用达到显著水平(p<0.05)。
表2水位和时间对碳排放通量的主效应分析结果
Figure BDA0002542728430000093
注：p<0.05表示差异显著；p<0.01表示差异极其显著
水文情势作为影响湿地碳排放过程的重要因素，其变化会对二氧化碳和甲烷的排放通量产生重要影响。本研究基于二氧化碳和甲烷对水位波动时长、波动频率和波动时间节点的响应特征，为湿地适宜水位情势管控提供支撑。
(1)模拟情景设置
本研究设置了两种水位情景对土壤碳含量、二氧化碳和甲烷排放动态进行模拟。对于恒定水位情景，甲烷和二氧化碳通量模拟在全年恒定的水深为50cm至-80cm(表3)。然后根据水位波动时长、波动频率和波动时间节点分别设置情景进行模拟(表4)。其中，水位波动的时长变化在10天到90天(每次水位波动事件持续的时间)；水位波动频率变化在1次到3次(年内水位波动次数)；水位波动时间节点为1月份～12月份(波动事件发生的时间，波动频率为1)，每次波动的范围变化在-5cm～5cm。
表3恒定水位碳动态情景设置
Figure BDA0002542728430000094
Figure BDA0002542728430000101
表4波动水位碳动态情景设置
Figure BDA0002542728430000102
(2)湿地适宜水文情势确定
水深变化在-10cm～10cm时，二氧化碳和甲烷排放均显示出较高敏感性。随着水深超过-10cm，年平均碳排放的日变化率(ΔR)在不同生长阶段均发生较大的增加，水深超过10cm后基本不变。而在水位变化范围为-80～-50cm、-40～-10cm、10～50cm时，ΔR不会随水深的变化而显著变化。此外，水位由-50cm升至-40cm时，ΔR也有一个较大的变化，然而由于ΔR表现为明显的下降，这表示碳排放速率有减小趋势，比较有利于湿地碳通量的减少。而我们在进行水位控制时，主要是筛选出碳排放速率明细增加的水位区间，通过抑制ΔR变大来减少湿地碳排放通量。
结果表明，淹水时长为40天时，年内碳排放通量最小。对于二氧化碳，当持续时间从10天延长到40天时，年通量显示出下降趋势，并在淹水时长为40天时，通量最低。而当淹水时长进一步延长到90天时，则呈上升趋势(图4a)，二氧化碳通量从6867.17kg C/ha/y变化到7277.76kg C/ha/y。对于甲烷，年排放量随着淹水时长的增加而增加，通量从-2.27kgC/ha/y变为1.57kg C/ha/y(图4b)。不同的是，持续时间超过40天时，甲烷通量的增加速率会更高，而持续时间从10天(-2.27kg C/ha/y)变为40天(-1.90kg C/ha/y)时，甲烷通量的增加趋势只会略有增加。
二氧化碳和甲烷的通量均随水位的波动频率呈增加趋势，即波动频率越高，碳排放通量越大(图5)。当波动频率从每年一次增加到每年3次时，通量将分别增加12.65％和712.26％。这说明，在进行补水实践时，给定水量的情况下，集中补水更有利于减少碳排放量。这和前面的研究结果一致，即每次进行补水时，湿地都会经历一次水位的波动过程，当其波动范围位于-10cm～10cm时，补水带来的水位波动则会增加碳排放总量。
CO2和CH4年排放量对水位波动时间节点的响应存在差异。对CO2来讲，波动事件发生在1～5月份时，其排放量呈升高趋势；发生在6～7月份时呈下降趋势；而发生在7～12月份时，呈波动趋势。对于CH4来讲，波动事件发生在7～8月份时，其排放量最高，而在10月份～次年3月份时，其排放量均较低。综合碳排放总量的变化趋势，当波动时间节点为1～2月份时，年内碳排放总量值最小。
通过上面的实际数据测算，可确定一年中不同的时间段和水位波动对CO2和CH4的排放通量均有影响，其中时间和水位波动对CH4通量的影响是极其显著的，但是CO2对这二者的响应就不显著了，因此选用这二者作为温室气体中CH4通量的排放影响因素，而实际上，时间因素其在实际对温室气体排放的影响过程中，主要是通过土壤温度产生影响的，因为不同的时间点其气温有差异，而湿地环境其水土中微生物和植物的异养呼吸活性受温度影响较高，故采用土壤温度来表征时间因素对温室气体排放的影响因子；而水位波动，其是在平均水位上体现的，故将待测点的高程与平均水位的差值及水位差作为表征水位波动对温室气体排放的影响因子。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种湿地区域甲烷通量分布图构建方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标区域高精度数字高程模型，设定采样时间，获取目标区域采样时间对应的热红外遥感影像，获取目标区域采样时间对应的平均水位高度，设定目标区域内多个甲烷通量采样点，获取该些采样点的坐标；
对采样点在设定采样时间进行甲烷通量的观测，并记录该甲烷通量观测值
Figure FDA0002542728420000011
计算所述目标区域内多个甲烷通量采样点在所述采样时间的甲烷通量，并记录该甲烷通量计算值
Figure FDA0002542728420000012
将所述目标区域高精度数字高程模型和采样时间对应的热红外遥感影像进行叠加，得到叠加后的图像，通过对目标区域采样时间对应的热红外遥感影像进行光谱分析及目视解译，综合高精度数字高程模型和对应采样时间的平均水位高度，在所述叠加后的图像上划分出采样时间时的未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区；将所述叠加后的图像与该些采样点进行坐标匹配；
获取所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区各区域的平均土壤温度；
以采样时间对应的采样点高程与平均水位高度的差，即水位差，和土壤温度为参数对所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区各区域的甲烷通量观测值和计算值进行拟合，确定所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的水位差、土壤温度对甲烷通量的影响因子；
以在所述相同未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的多个采样点处的甲烷通量作为各该区域的平均甲烷通量
Figure FDA0002542728420000013
通过非采样点处的高程和目标区域采样时间对应的平均水位高度，确定该非采样点处的水位差，根据热红外遥感影像反演获取该非采样点处的土壤温度，利用所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的水位差和土壤温度对甲烷通量的影响因子计算该非采样点处的甲烷通量
Figure FDA0002542728420000014
计算所有目标区域的非采样点处的甲烷通量，根据该甲烷通量值，绘制目标区域的甲烷通量分布图。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采样时间为多个，且以月为单位，以年为一个周期；所述采样点在所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区都有分布，且均匀分布。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述甲烷通量观测值是采用月静态箱技术观测取得；
所述甲烷通量计算值通过如下公式求得：
CH4排放方式有3种，分别为液相扩散(FLUXdf)、气泡扩散(FLUXeb)和植株传输FLUXpl，其中，液相扩散速率取决于土壤中不同深度的CH4浓度差异及粘土含量百分比(公式1)；当某一层土壤CH4浓度超过阈值浓度(公式2)时，考虑气泡扩散(公式3)；植株传输速率取决于土壤中CH4浓度及植被参数(公式4)，各方式CH4通量如下：
Figure FDA0002542728420000021
Figure FDA0002542728420000022
Figure FDA0002542728420000023
Figure FDA0002542728420000024
Figure FDA0002542728420000025
上式中，FLUXdf、FLUXeb、FLUXpl、
Figure FDA0002542728420000026
分别表示液相扩散、气泡扩散、植株传输方式和总的CH4通量(mol/L/d)；
Figure FDA0002542728420000027
分别为第i层和i-1层土壤的CH4浓度(mol/L)；clay为土壤粘粒含量；
Figure FDA0002542728420000028
为土层中CH4阈值浓度(mol/L)；[CH4]代表CH4的浓度(mol/L)；T为土壤温度(℃)；Mroot为植物根系生物量(kg C/hm2)；Vas为植物管束结构参数。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区各区域的甲烷通量观测值和计算值进行拟合，采用如下公式进行：
Figure FDA0002542728420000029
FT为土壤温度影响因子，Fgap为水位差影响因子；
所述利用所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区的水位差和土壤温度对甲烷通量的影响因子计算该非采样点处的甲烷通量
Figure FDA0002542728420000031
采用如下公式进行：
Figure FDA0002542728420000032
其中，参数
Figure FDA0002542728420000033
FT、Fgap、
Figure FDA0002542728420000034
在不同的划分区域，即，所述未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区，和采样时间，都有其对应的值，分别为：
Figure FDA0002542728420000035
ktiFT、ktiFgap、
Figure FDA0002542728420000036
其中，k∈(α，β，γ，δ)，α，β，γ，δ分别代表未淹水区、波动区、有植被淹水区和无植被淹水区；ti中i∈[1-12]。
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