太湖流域上游南苕溪水系夏秋季水体溶存二氧化碳和甲烷浓度特征及影响因素

来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：

作者：梁佳辉,田琳琳,周钟昱,张海阔,张方方,何圣嘉,蔡延江

单位：浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室, 杭州 311300,浙江农林大学环境与资源学院, 杭州 311300,浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室, 杭州 311300,浙江农林大学林业与生物技术学院, 杭州 311300,浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室, 杭州 311300,浙江农林大学林业与生物技术学院, 杭州 311300,浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室, 杭州 311300,浙江农林大学环境与资源学院, 杭州 311300,浙江农林大学环境与资源学院, 杭州 311300,浙江农林大学环境与资源学院, 杭州 311300,浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室, 杭州 311300,浙江农林大学环境与资源学院, 杭州 311300

摘要：内陆水体是重要的活性碳（C）汇和温室气体潜在排放源.为查明太湖流域上游南苕溪水系夏秋季水体溶存二氧化碳（CO₂）和甲烷（CH₄）浓度特征及影响因素，于2019年7~11月进行水样采集，采用水-气顶空平衡-气相色谱法测定水体溶存CO₂浓度［c_obs（CO₂）］和CH₄浓度［c_obs（CH₄）］，同步测定水体物理化学指标，分析水体c_obs（CO₂）和c_obs（CH₄）变化的主要影响因素.结果表明，观测期内南苕溪水体c_obs（CO₂）及其饱和度［R（CO₂）］和c_obs（CH₄）及其饱和度［R（CH₄）］的均值分别为（505.47±16.99）μg·L-1、（256.31±8.32）%和（1.88±0.09）μg·L-1、（5218.74±264.30）%；所有观测点位R（CO₂）和R（CH₄）均大于100%，表明南苕溪水体为CO₂和CH₄的潜在释放源.农业区水体c_obs（CO₂）最高、居民点区次之、森林区最低，3种土地利用类型区水体间差异显著；居民点区水体c_obs（CH₄）显著高于农业区与森林区.水体c_obs（CO₂）、R（CO₂）、c_obs（CH₄）和R（CH₄）均与氧化还原电位（ORP）负相关（P<0.01），与电导率（EC）正相关（P<0.01）.叶绿素a（Chl-a）、硝态氮（NO₃--N）、总氮（TN）浓度和EC的差异是造成不同土地利用类型区水体c_obs（CO₂）显著差异的主要原因；农业区和居民点区水体中较高的氮污染物浓度还可促进浮游植物生长并产生更活跃的呼吸作用，最终使两类型区水体c_obs（CO₂）显著较高.居民点区水体中较高的可溶性有机碳（DOC）和铵态氮（NH₄+-N）浓度及水温（WT）是导致该类型区水体c_obs（CH₄）较高的主要原因.降雨对流域内不同土地利用类型区水体c_obs（CO₂）和c_obs（CH₄）都产生一定的影响，雨后农业区水体氮污染物浓度增大和居民点区水体DOC浓度增加分别是造成农业区水体c_obs（CO₂）和居民点区水体c_obs（CH₄）较高的主要原因.

关键词：南苕溪,不同土地利用类型,溶存二氧化碳浓度,溶存甲烷浓度,空间差异,