5.5.1 白洋淀湖泊湿地N2O排放通量的日变化特征及与温度的关系
温度不仅影响各种植物的生长繁殖，也影响微生物的代谢活动。在一定温度范围内，土壤微生物的活性、硝化及反硝化作用一般都会随温度升高而增加，进而导致N2O排放速率相应增加。通常认为，25～35℃是硝化、反硝化细菌活动的适宜温度范围。由于北方气候季节变化明显，每年的7—8月是全年温度相对较高的时期，而9月昼夜温差逐渐增大，因此，在7月下旬和9月下旬对小杨家淀实验点进行了N2O排放通量的日变化监测。
5.5.1.1 N2O排放通量的日变化特征
2007年7月28日 和9月20日分别对小杨家淀实验区进行了N2O排放通量日变化的连续监测，中午到达实验区，于下午1：30开始监测。两次监测时的天气均是晴天，湖心区和湖滨带风速小于1m/s，陆地区风速几乎为0m/s。图5.11是N2O排放通量的日变化趋势图。由图5.11可以看出，在时间尺度上，小杨家淀实验区全天N2O排放通量和变化范围都表现为7月大于9月，数值见表5.3。主要由于7月正值白洋淀湖泊湿地一年中温度、湿度较高的时期，此时植物和微生物的生长达到最旺盛的阶段，植物的光合和呼吸作用以及微生物的硝化和反硝化作用效率也都达到最大，进而影响了沉积物/土壤中氮素的转化过程，使得N2O的排放通量增加；9月，白洋淀湖泊湿地进入秋季，温度降低，降雨减少，植物由生长期过渡到成熟期，各种生理功能都在减弱，微生物的繁殖速率也逐渐降低，这些都是导致N2O排放通量减少的因素。
图5.11 N2O排放通量的日变化趋势图
表5.3 小杨家淀不同采样区N2O日排放通量数值表 单位：mg/（m2·h）
研究发现，同一天不同区域N2O的排放通量也不相同。7月监测时间段内（24h），陆地区的N2O排放通量相对较小，且变化范围也不大，而湖心区和湖滨带则表现出明显的变化趋势。湖心区在晚上23：30出现N2O排放通量的峰值，之后的4个小时逐渐降低，凌晨3：30对N2O表现为吸收，且通量为-2.104mg/（m2·h）；3：30以后，湖心区N2O排放通量呈现逐渐增加的趋势，直到达到最大值，但在19：30时出现负值的原因有待进一步验证。
湖滨带在监测期出现两次峰值，分别为13：30和23：30，最低值出现在凌晨1：30，通量为-0.554mg/（m2·h）。鉴于湖心区和湖滨带的N2O排放通量都在晚上23：30出现一个峰值，其原因可能与气压变化有关，当时气压为1.009×105Pa，是一天监测时间段内的最低值。由于大气压降低，溶解在水中的N2O可逸出水体，使得湖心区和湖滨带N2O排放通量在这一时刻出现峰值；也说明在其他条件变化不大的情况下，气压可能成为影响水体N2O排放的主要因子。如果气压是N2O排放的主要影响因素，将会对不同纬度地区N2O的排放和评估具有重要意义。
9月的监测结果显示，整个实验区N2O的排放通量都很低，湖心区和陆地区没有明显的变化规律，湖滨带在13：30—19：30和1：30—3：30排放通量较大，可能由于温度和气压变化影响了N2O的排放。无论是7月还是9月，湖滨带的N2O排放通量都远高于湖心区和陆地区，说明湖滨带是白洋淀湖泊湿地N2O产生和排放的主要区域。
通过对7月和9月各时刻N2O排放通量与全天平均值相对偏差的计算比较发现，每天9：30—13：30时段内N2O排放通量与全天的平均值较接近，为实验的采样时间提供了依据。
5.5.1.2 温度与湖滨带N2O排放通量的关系
在一天24h的监测中，由于其他环境条件变化相对较小，使得温度成为影响N2O排放的主要因子，图5.12是小杨家淀实验区湖滨带N2O排放通量与温度变化的关系图。
从图5.12中可以看出，虽然7月温度变化相对较小，但它与N2O的排放仍有较好的相关性，而9月日夜温差达到20℃，温度对N2O排放的影响更加明显。通过对这两天各时刻N2O排放通量和温度的相关性分析得出，白洋淀湖泊湿地N2O与温度呈极显著的正相关关系，相关系数为0.619。
图5.12 小杨家淀实验区湖滨带N2O排放通量与温度变化的关系图