流和河流中甲烷的生态学:模式,控制和全球意义
元数据
显示完整的项目记录作者
斯坦利,艾米丽·H。
卡森,诺拉J.
克里斯特,塞缪尔·T。
克劳福德,约翰·T。
卢克(Loken),路加(Luke C.)
奥利弗(Samantha K.)
日期
2015-12-07doi
10.1890/15-1027引用
Stanley,Emily H.,Nora J. Casson,Samuel T. Christel,John T. Crawford,Luke C. Loken和Samantha K. Oliver。“流和河流中甲烷的生态学:模式,控制和全球意义。”生态专着86(2)(2016):146-171。doi:10.1890/15-1027。
抽象的
溪流和河流可以从地面景观中实质性地改变有机碳(OC)输入,并且这种处理的大部分是微生物呼吸的结果。虽然二氧化碳(CO₂)是生态系统呼吸的主要最终产物,但甲烷(CH₄)也存在于许多河流环境中,即使甲烷发生通常需要在这些系统中可能稀缺的缺氧条件。鉴于最近认识到这种温室气体在溪流和河流中的普遍性,我们合成了现有的研究和数据,以识别CH₄,知识差距和研究机会的模式和驱动因素。这包括检查Lotic CH4研究的历史,创建一个浓度和通量数据库(METHDB)来生成河流CH₄外排的全球范围估计,并开发一个概念框架,并使用此框架来考虑人类活动如何修改河流CH₄。动力学。当前对溪流和河流中CH₄的理解受到理解OC处理和量化CH₄对生态系统C助剂的贡献的目标的强烈影响。减少了努力调查决定原位生产和损失的过程。Ch₄对分水岭或景观C预算做出了微薄的贡献,但是溪流和河流通常是这些空间范围内大气的重要源头。大多数河流系统都用CH₄过饱和,我们估计每年的全球排放量为26.8 tgch₄,分别相当于约15-40%的湿地和湖水排出。Ch₄氧化,甲烷生成和对整个生态系统产生和呼吸的总厌氧呼吸的作用还不太清楚。 Controls on CH₄ generation and persistence can be viewed in terms of proximate controls that influence methanogenesis (organic matter, temperature, alternative electron acceptors, nutrients) and distal geomorphic and hydrologic drivers. Multiple controls combined with its extreme redox status and low solubility result in high spatial and temporal variance of CH₄ in fluvial environments, which presents a substantial challenge for understanding its larger‐scale dynamics. Further understanding of CH₄ production and consumption, anaerobic metabolism, and ecosystem energetics in streams and rivers can be achieved through more directed studies and comparison with knowledge from terrestrial, wetland, and aquatic disciplines.