连续筑坝河流水气界面温室气体排放累积特征及影响因素——以西宁市火烧沟为例
筑坝会导致河流在水文、水质、底泥及植被等条件的变化，进而引起河流温室气体排放通量和排放模式的变化。以青海省西宁市火烧沟为研究区，采用静态箱-气相色谱实验法在夏秋两季对5个连续筑坝断面三种温室气体(CO2、CH4、N2O)水—气界面排放通量进行连续两年监测，分析温室气体排放通量特征及其影响因素，判断温室气体排放的时空累积特征。结果表明： (1)温室气体排放通量的时空变化：温室气体全天排放特征为夜间温室气体排放量大于白天排放量，河流是CH4排放的“源”，CO2和N2O排放与吸收交替进行，CO2有明显的源汇变化，河流白天为N2O排放的“源”，夜晚为N2O排放的“汇”；2017年到2018年夏秋两季温室气体排放通量由秋季高于夏季到夏季高于秋季的转变，CO2、CH4和N2O排放极值出现时间空间的变化，其中CH4和N2O排放通量极值出现的时间比上一年都有提前，夏秋季节转换时CH4排放极值有向河流上游移动的规律，N2O排放极值有向河流下游移动的规律；温室气体排放通量与强度从2017年到2018年逐年增大，空间尺度上，温室气体排放集中于中游河段，河流源头和下游排放较少。 (2)温室气体排放通量的影响因素：火烧沟温室气体排放影响因素主要包括生态系统的温度、藻类营养成分、水体理化性质和底泥营养盐类四方面因素影响。其中水温刺激微生物活性，影响温室气体的排放；藻类植物为温室气体提供传输通道；水体理化性质中DO干扰了温室气体的排放，底泥为温室气体排放提供了基础，火烧沟流域CH4和N2O排放分别受到底泥“碳源”“氮源”的限制。 (3)温室气体排放通量累积特征：火烧沟流域温室气体排放通量存在累积与逆累积特征，CO2无明显的梯级累积特征，CH4排放通量空间上呈现跳跃式累积与逆累积，时间上CH4排放通量夏季强度高于秋季累积强度，2018年累积强度高于2017年。N2O排放通量空间上呈现累积特征，时间上秋季累积强度高于夏季，2017年累积强度高于2018年。 (4)累积影响因素：气象环境中气温和光照强度都会对CH4和N2O生产和排放过程造成影响；水体DO与植物营养状况对N2O排放的影响不明确，较高的水体溶解氧说明火烧沟流域CH4主要的传输过程是以植物输导组织或气泡形式向外释放；N2O生产过程受到底泥氮源限制，以上生态环境要素的梯级变化对温室气体生产与排放影响综合起来，造成了CH4和N2O排放通量的梯级累积。
连续筑坝河流;水气界面;温室气体;时空累积;排放通量
青海师范大学
硕士
自然地理学
毛旭锋
2019
中文
X143;X522
2020-01-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）