龙河消落带湿地不同界面温室气体排放特征及影响因素研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ASHLEY920
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一直以来,水电被视为一种清洁绿色的能源。不过,有研究表明,水库的建设会极大改变原有生境的生态功能,进而对整个库区温室气体的排放产生较大的影响。三峡水库作为目前世界上最大的水电工程,其“反季节”的运行方式形成了水位落差近30米的消落带。消落带周期性地处于淹没/落干的循环中,物质迁移和能量交换更为复杂,碳循环也与自然生境有较大的不同,其对温室气体排放的贡献既来自于岸边沼泽又来自于水域。因此,基于三峡库区消落带整个生境的温室气体研究对于评估大型水库建设对温室气体排放的贡献具有较大的意义。为了认识消落带各界面的温室气体排放规律及差异,综合评估整个消落带湿地的综合增温潜势和源/汇功能,本研究以三峡库区主要支流--龙河(丰都段)为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对龙河消落带湿地各点(上游1#、中游2#、下游3#)的土-气界面、水-气界面的CH4、CO2通量进行了为期17个月的监测,同时对沉积物指标(包括沉积物孔隙水指标)、地表水指标、环境参数等进行了测定。取得的主要研究结果如下:(1)温室气体排放的日变化差异水-气界面的日均CH4通量全年大于土-气界面,且差异显著(P1#。(4)消落带湿地综合增温潜势及源汇功能年际变化2020年整个湿地系统土-气界面CH4累计排放量上升7.1%而CO2累计排放量下降10.8%。2020年整个湿地系统水-气界面CH4累计排放量下降18.38%,而CO2累计排放量下降25.4%。就各湿地而言,湿地总增温潜势与受水位影响的大小具有一致性,表现为3#>2#>1#,就年际变化而言,三个点的总增温潜势在2020年分别下降7.9%、14.1%、20.4%,三者取平均,2020年龙河湿地总增温潜势下降14.1%。(5)环境因素对龙河消落带湿地温室气体排放的影响1#、2#、3#土-气界面的CH4排放通量分别与土壤有机碳、沉积物温度、静态箱内温度存在极为显著的正相关关系(P<0.01);1#土-气界面的CO2排放通量与孔隙水溶解有机碳存在显著的正相关关系(P<0.05),2#土-气界面的CO2排放通量与孔隙水溶解有机碳存在极为显著的正相关关系(P<0.01),与孔隙水Mn(Ⅱ)存在显著的正相关关系(P<0.05),3#土-气界面的CO2排放通量与孔隙水Mn(Ⅱ)存在显著的正相关关系(P<0.05)。1#水-气界面的CH4排放通量与孔隙水Fe(Ⅱ)、地表水NO3-存在显著的负相关关系(P<0.05),与地表水Fe(Ⅱ)存在极为显著的负相关关系(P<0.01),2#水-气界面的CH4排放通量与地表水NO3-及地表水溶解无机碳存在显著的负相关关系(P<0.05),而3#水-气界面的CH4排放通量与静态箱内温度存在显著的正相关关系(P<0.05);1#、2#、3#水-气界面的CO2排放通量分别与地表水温度、土壤有机碳、静态箱内温度有极为显著的正相关关系(P<0.01),此外,3#水-气界面的CO2排放通量与地表水溶解无机碳存在显著的负相关关系(P<0.05)。土-气界面CH4排放通量的影响因素相对较少,且温度、土壤有机碳等影响因素与CH4的关系都极为显著(P<0.01),水-气界面环境因素与CH4通量的相关关系不如土-气界面显著。而水-气界面CO2排放通量的影响因素以温度指标和碳指标为主,由于水位的波动的影响,水-气界面环境因素与CO2通量的相关关系比土-气界面显著。
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