三峡库区汉丰湖水体CO2及CH4排放特征及影响因素
来源：中国环境科学杂志2024年第12期北京时间：
作者：蹇陈, 杨艺, 刘婷婷, 龚小杰, 王晓锋
单位：1. 重庆师范大学地理与旅游学院, 重庆 401331;2. 山区生态系统碳循环与碳调控重庆市重点实验室, 重庆 401331;3. 三峡库区地表生态过程重庆市野外科学观测研究站, 重庆 405400;4. 华东师范大学河口海岸科学研究院, 上海 200241
摘要：利用漂浮箱法与顶空平衡法对汉丰湖水体CO2与CH4排放通量及溶存浓度进行逐月观测,探讨了其时空特征及影响因素.结果表明:汉丰湖水体CO2排放通量为-64.3~128.4mmol/(m2·d),平均值为(35.8±45.2)mmol/(m2·d),远低于三峡库区其他水域的排放水平,是CO2的排放弱源;CH4通量平均值为(3.87±5.08)mmol/(m2·d),尽管变异性强(0.43~36.93mmol/(m2·d)),但平均水平远高于三峡其他水域,是大气CH4排放的强源;汉丰湖水域每年向大气排放CO2和CH4总量分别为1415.48和133.54t,占汉丰湖水体碳总储量的26.86%,是一个活跃的碳代谢水域.汉丰湖CO2排放通量自1~12月呈先显著降低后迅速升高的季节模式,CH4呈几乎相反的季节变化,但二者季节动态均受水位调度的强烈干扰.三峡高水位期汉丰湖表现为高CO2低CH4排放的特征,汉丰湖水位期则呈低CO2高CH4排放,三峡回水扰动期CO2和CH4排放均较强.相关分析表明,CO2排放通量主要与Chl-a、藻密度、以及pH值等呈显著负相关关系,水体藻类繁殖导致初级生产的变化是主导CO2排放季节动态的关键,导致水体出现明显的CO2源-汇转变, CH4排放通量与水体TOC、DOC、TN、NO3--N、藻密度等呈显著正相关关系,表明水体养分积累以及藻类代谢共同主导了CH4排放的季节动态.汉丰湖CO2排放通量呈自上游向下游先降低后升高的空间分异,而CH4相反,这种空间分异受到汉丰湖入库河流的汇入及水位调度的共同影响.总之,水位调度明显干扰了水环境参数与碳排放的关联关系,导致不同水位期CO2和CH4排放通量的关键指示因子不同.
关键词：汉丰湖,双重水位调节,CO2与CH4排放,时空动态,影响因素
基金资助：国家自然科学基金资助项目(32371680);重庆市自然科学基金资助项目(2022NSCQ-MSX2598);重庆市教委研究项目(KJQN202200536,KJZD-K202000502);大学生创新创业训练计划项目(202210637007)
