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相似文献
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1.
内陆水域二氧化碳(CO2)排放是全球碳平衡的重要组成部分,全球CO2排放通量估算通常有很大不确定性,一方面源于CO2排放数据观测的时空离散性,另一方面也是缺少水文情景与CO2排放通量关联性的研究.本文观测了2018年洪泽湖不同水文情景表层水体CO2排放通量特征,并探讨其影响因素.结果表明,洪泽湖CO2排放通量为丰水期((106.9±73.4) mmol/(m2·d))>枯水期((18.7±13.6) mmol/(m2·d))>平水期((5.2±15.5) mmol/(m2·d)),且碳通量由丰(310.2~32.0 mmol/(m2·d))、枯(50.8~2.2 mmol/(m2·d))、平(-17.3~39.8 mmol/(m2·d))3种水文情景的交替表现出湖泊碳源到弱碳汇的转变,空间上CO2排放通量总体呈现北部成子湖区低、南部过水湖区高的分布趋势.洪泽湖CO2排放对水文情景响应敏感,特别是上游淮河流域来水量的改变,是主导该湖CO2排放时空分异的重要因子.丰水期湖泊接纳了淮河更多有机和无机碳的输入,外源碳基质的降解和矿化显著促进了水体CO2的生产与排放,同时氮、磷等营养物质的大量输入,加剧了水体营养化程度,进一步提高CO2排放量,间接反映出人类活动对洪泽湖CO2变化的深刻影响.平、枯水期随着上游淮河来水量的减少,驱动水体CO2排放的因素逐渐由外源输入转变为水体有机质的呼吸降解.此外,上游河口区DOM中陆源类腐殖质的累积与矿化能够促进CO2的排放,而内源有机质组分似乎并没有直接参与CO2的排放过程.研究结果揭示了水文情景交替对湖库CO2排放的重要影响,同时有必要进行高频观测以进一步明晰湖泊的碳通量变化及其控制因素.  相似文献   

2.
三峡水库澎溪河消落区土-气界面CO2和CH4通量初探   总被引:1,自引:0,他引:1  
李哲  张利萍  王琳  郭劲松  高旭  方芳  蒋滔 《湖泊科学》2013,25(5):674-680
水库近岸湿地(消落区)温室气体(CO2、CH4)产汇是水库温室气体效应问题的重要组成部分.本文以三峡水库支流澎溪河的白家溪、养鹿两处大面积消落区为研究对象,于2010年6 9月水库低水位运行期间,对近岸消落区土-气界面CO2、CH4通量进行监测.白家溪消落区土-气界面CO2通量均值为12.38±2.42 mmol/(m2·h);CH4通量均值为0.0112±0.0064 mmol/(m2·h).养鹿消落区CO2、CH4通量均值分别为10.54±5.17、0.14±0.16 mmol/(m2·h).总体上,6 9月土-气界面CO2通量呈增加趋势,而CH4通量水平呈现显著的递减趋势.消落区土地出露后植被恢复,在一定程度上促进了土壤有机质含量的增加,使得6 9月CO2释放通量的总体趋势有所增加.消落区退耕后,其甲烷氧化菌的活性得到恢复,加之在土地出露曝晒过程中土壤透气性增强,使得消落区土壤对大气中CH4吸收氧化潜势增强.尽管如此,仍需进一步的研究以明晰消落区土-气界面CO2、CH4产汇的主要影响因素.  相似文献   

3.
三峡水库澎溪河水-气界面CO2、CH4扩散通量昼夜动态初探   总被引:6,自引:2,他引:4  
李哲  姚骁  何萍  王钦  郭劲松  陈永柏 《湖泊科学》2014,26(4):576-584
三峡水库温室气体效应近年来备受关注.为揭示三峡水库典型支流澎溪河水-气界面CO2和CH4通量的昼夜动态规律,明晰短时间尺度下该水域温室气体释放的影响因素,在2010年6月至2011年5月的一个完整水文周年内,选择4个具有代表性的时段(2010年8、11月和2011年2、5月)对澎溪河高阳平湖水域开展昼夜跟踪观测.结果表明:2010年8、11月和2011年2、5月4次采样的CO2日总通量值分别为-8.34、73.94、28.13和-20.12 mmol/(m2·d),相应的CH4日总通量值分别为2.22、0.11、0.32和7.16 mmol/(m2·d),不同时期昼夜变化明显.研究水域CO2和CH4通量过程不具同步性:CO2昼夜通量变化可能更显著地受到水柱光合/呼吸过程的影响,但瞬时气象过程(水汽温差、瞬时风速等)在高水位时期亦可对CO2通量产生显著影响;CH4昼夜通量变化与水温条件改变更为密切.  相似文献   

4.
水塘是连接上游集水坡地和下游水体的重要水文通道,也是氮素发生生物地球反应的重要场所.作为氮素高效去除的首要机制,水塘的反硝化脱氮潜力及其影响因素亟待揭示.本研究选择太湖上游丘陵区天目湖流域4类(茶园塘、村塘、养殖塘、林塘)共14个典型水塘为研究区,分别监测了其夏、秋季水质和沉积物变化特征,并利用膜进样质谱法(MIMS)直接测定水塘水体中溶存的反硝化产物N2浓度.结果发现,14个水塘上覆水中N2过饱和浓度在1.36~28.35 μmol/L之间,平均值为(8.23±6.04)μmol/L,夏季和秋季N2过饱和浓度分别为(8.81±4.08)和(7.64±7.46)μmol/L,夏季高于秋季,不同类型水塘N2过饱和浓度大小顺序为:茶园塘>村塘>养殖塘>林塘;结合水气交换通量模型估算了反硝化潜力,14个水塘的反硝化速率均值为(4.75±3.27) mmol/(m2·d),反硝化速率大小顺序为:茶园塘>村塘>养殖塘>林塘.相关分析结果表明,反硝化作用与水体中硝态氮浓度呈显著正相关,与溶解氧浓度呈显著负相关;反硝化作用同样与沉积物中硝态氮含量呈显著正相关,与容重呈负相关,说明水塘反硝化作用同时受上覆水中硝态氮、溶解氧以及沉积物容重等理化性质共同调节.进一步通过与传统的反硝化测算方法对比验证,发现采用膜进样质谱法并结合水气交换通量模型来估算水体反硝化潜力具有可行性,同时操作简便、所需样品少、测定速度快,适用于淹水环境反硝化作用的测定.  相似文献   

5.
在巢湖西北半湖近岸带设置大型围隔研究秋季连续打捞蓝藻对湖泊温室气体通量的影响,应用YL-1000型大型仿生式水面蓝藻清除设备进行原位打捞蓝藻,通过便携式温室气体分析仪-静态箱法对大型围隔内水-气界面CH4、CO2通量特征及其影响因素进行观测.结果表明:对比未打捞区,蓝藻连续打捞下打捞区水体中叶绿素a(Chl.a)、悬浮物(SS)浓度不断下降,两者削减率分别为72%、85%,Chl.a、SS浓度分别下降到29.6±2.5 μg/L、12.5±1.2 mg/L,打捞对围隔内颗粒态物质去除效果十分明显;打捞过程中水体溶解性有机物(DOM)中微生物代谢类腐殖质(C1)、类蛋白(C3)显著下降趋势,打捞区C1、C3组分(0.18±0.02、0.06±0.01 RU)强度明显低于未打捞区(0.26±0.05、0.12±0.03 RU),打捞能有效控制藻源性溶解性有机质释放.同时,打捞区水-气界面CH4通量呈显著下降趋势,未打捞区CH4通量平均值(17.473±1.514 nmol/(m2·s))为打捞区(7.004±4.163 nmol/(m2·s))近2倍,CH4通量与Chl.a、C1、C3组分均呈显著正相关,水体中藻源性溶解态有机质对CH4通量具有促进作用;打捞区CO2释放通量呈显著上升趋势,打捞区CO2吸收通量(-0.200±0.069 μmol/(m2·s))明显低于未打捞区(-0.344±0.017 μmol/(m2·s)),CO2通量与Chl.a、温度均呈显著负相关.秋季打捞对CH4、CO2综合日平均通量减排量值为0.275±0.076 mol/(m2·d)(以CO2当量计).研究结果揭示了巢湖秋季连续打捞蓝藻过程对水-气界面温室气体具有显著减排作用,且能在一定程度上减缓蓝藻水华与湖泊富营养化、气候变暖之间的恶性循环,为湖泊碳循环和蓝藻水华灾害防控提供科学数据支撑和理论参考.  相似文献   

6.
反硝化作用是将氮素从湖泊中彻底去除的重要途径之一,对于减轻湖泊富营养化具有重要意义。为了探究太湖沉水植物附着生物的生物量、潜在反硝化速率变化规律及其与环境因素的关系,在沉水植物生长盛期(7月),以太湖沉水植物主要分布区域东部湖湾作为采样区域,研究了太湖常见的3种沉水植物上附着生物的生物量,并利用乙炔抑制法测定沉水植物上附着生物的潜在反硝化速率,分析了太湖沉水植物附着生物的生物量及其潜在反硝化速率的主要影响因素。结果表明,太湖常见的3种沉水植物单位体表面积附着生物的生物量(AFDM)在0.037~0.789 mg/m2之间,均值为(0.389±0.261) mg/m2,沉水植物上附着生物的生物量存在空间差异,最大值出现在贡湖湾G1采样点((0.794±0.007) mg/m2),最小值出现在胥口湾X1采样点((0.041±0.005) mg/m2)。太湖沉水植物单位体表面积附着生物的潜在反硝化速率在3.09~58.80 μmol/(m2·h)之间,均值为(24.75±5.96)μmol/(m2·h)。太湖沉水植物附着生物的潜在反硝化速率存在空间差异,其中最大值出现在贡湖湾G1采样点((58.80±20.20) μmol/(m2·h)),最小值出现在胥口湾X1采样点((3.09±1.79) μmol/(m2·h))。相同条件下,沉水植物附着生物的生物量及潜在反硝化速率因植物种类的不同而存在差异,狐尾藻(Myriophyllum spicatum)上的附着生物的生物量及潜在反硝化速率显著高于苦草(Vallisneria natans)。相关性分析结果表明,沉水植物上附着生物的生物量与水体氮磷浓度相关。沉水植物附着生物的潜在反硝化速率与附着藻类的生物量、水体溶解有机碳及pH存在显著相关关系,这3种因子可以解释81.2%的沉水植物附着生物潜在反硝化速率变化,本研究结果可为进一步研究浅水湖泊脱氮过程及富营养化治理提供一定的理论依据。  相似文献   

7.
模型估算法是水-气界面甲烷(CH4)通量监测的主要方法.本研究选择6种不同的参数化模型方法估算了2015年6、8和10月两个亚热带河口养殖塘水-气界面CH4传输速率(kx)及其扩散通量,探讨了河口养殖塘kx及CH4扩散通量的变化特征和影响因子.结果表明:研究期间,不同模型估算下的kx及其扩散通量均值在闽江河口养殖塘变化范围分别为1.60±0.75~6.29±1.30 cm/h和9.19±2.67~30.64±6.28 μmol/(m2·h),在九龙江河口养殖塘的变化范围分别为0.89±0.19~6.07±0.61 cm/h和3.18±0.48~21.03±2.13 μmol/(m2·h);kx及其扩散通量在两个河口区均呈现随时间推移而升高的特征;整个养殖期间,养殖塘水-气界面平均CH4传输速率kx呈现闽江河口略高于九龙江河口(P>0.05),但水-气界面平均CH4扩散通量呈现闽江河口显著高于九龙江河口的特征(P<0.05);风速、水体溶解CH4浓度和盐度是调控河口区养殖塘水-气界面CH4扩散通量变化的重要因子;不同模型估算出的河口养殖塘水-气界面CH4传输速率kx存在差异,表明模型估算法获得的水-气界面CH4扩散通量存在一定的不确定性.  相似文献   

8.
粤东五华河流域的化学风化与CO2吸收   总被引:1,自引:1,他引:0  
基于对粤东五华河干流和支流水体的物理、化学组成测试数据,应用质量平衡法和相关分析法探讨湿热山地丘陵地区岩石化学风化过程对大气CO2的吸收.结果表明:五华河水体的总溶解性固体含量(77.11 mg/L)接近于世界河流的平均值(65 mg/L);离子组成以Ca2+、Na+和HCO3-为主,可溶性Si次之.五华河流域化学径流组成主要源自硅酸盐矿物化学风化过程的贡献,碳酸盐矿物的贡献较少;大气和土壤CO2是流域内岩石化学风化的主要侵蚀介质.与同一气候带其他河流相比较,五华河流域岩石化学风化过程对大气CO2的吸收通量(2.14×105mol/(km2·a))较低,这主要是由于流域内缺乏碳酸盐岩所导致.  相似文献   

9.
云南程海浮游植物初级生产力的时空变化及其影响因子   总被引:1,自引:0,他引:1  
2016年4月-2017年2月,采用黑白瓶法研究了云南程海单点(码头点位)浮游植物初级生产力的垂直分布及其季节变化,同时基于全湖9个点位的现场调查和生产力垂向归纳模型(VGPM)估算并探讨了程海浮游植物初级生产力的时空变化及其主要影响因子.结果显示,码头点位的年均(均值±标准误)水柱(0~3 m)总初级生产力(GPPC)、净初级生产力(NPPC)和呼吸消耗量(RC)分别为5.40×103±0.64×103、2.36×103±0.63×103和3.06×103±0.82×103 mg O2/(m2·d);不论春夏季(4-8月)、秋冬季(9月-次年2月)还是全年,码头点位的单位生物量GPP(GPP/Chl.a)和单位生物量NPP(NPP/Chl.a)的最大值和最小值均分别出现在水下0.5 m和3.0 m处.经VPGM估算,程海全湖的初级生产力(PPeu)年均值为6.54×103±0.30×103 mg C/(m2·d)(2.74×103~18.62×103 mg C/(m2·d)).PPeu的时空变化方面,春夏季是PPeu快速上升的时节,秋冬季PPeu的月变化则呈波动状态,春夏季与秋冬季PPeu无显著性差异;PPeu整体空间异质性较弱,仅在降水最为充沛的7、8月表现出南北向的异质性,这与降水条件和流域营养盐输入的空间异质性有关.回归分析发现,虽然程海PPeu的主要影响因子具有季节异质性,但不论春夏季、秋冬季还是全年,浮游植物生物量均是重要的影响因子,水温亦是春夏季的重要影响因子.  相似文献   

10.
应用静态箱/气象色谱法对南亚热带3种森林土壤地表CO2排放通量的季节动态及其对环境变化的响应规律进行了2年的连续观测,结果表明:季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松针叶林(S+L)CO2年排放总量分别为3942.2,3422.36和2163.02 gCO2.m-2·a-1,并且3种林分具有相同的季节性变化特征,排放高峰均出现在6~8月,这期间的土壤CO2排放量占全年排放总量的35.9%,38.1%和40.2%:不同森林土壤CO2排放过程对环境变化的响应有明显差异,具体体现在针叶林(PF)对温度变化的响应较阔叶林(BF)和混交林(MF)敏感,Q10值较大,而且CO2排放通量的季节变化幅度较大,表明结构单一的森林生态系统抗干扰能力较差;3种森林土壤CO2排放通量与土壤温度(Ts)、土壤含水量(Ms)和空气压力(Pa)均呈显著相关;但多元回归分析表明,空气压力对森林土壤CO2排放通量的影响并不显著;基于经验模型,以土壤5 cm处温度和土壤含水量两个指标可以分别说明阔叶林、混交林和针叶林土壤CO2排放通量变异的75.7%,77.8%和86.5%,该模型可以较好地描述受水分胁迫的土壤或干旱或半干旱土壤CO2的排放过程.  相似文献   

11.
池塘养殖是农业源污染的重要来源之一,尤其在水网密布、渔业发达的太湖流域,控制池塘养殖过程中氮、磷、化学需氧量等污染物的排放,对于减轻水体富营养化程度、恢复水质健康、维持地区社会经济可持续发展具有重要意义.基于野外采样、入户调查、遥感解译等多种手段,结合GIS软件技术,对太湖流域池塘养殖污染物的排放进行了估算.结果表明,20142015年太湖流域总氮、硝态氮、铵态氮、总磷、可溶性磷、COD Cr的年排放量分别为6.1×10^6、1.1×10^6、1.7×10^6、1.3×10^5、1.1×10^5和8.0×10^7 kg.其中鱼类池塘养殖排放系数分别为69.5、12.4、20.1、1.6、1.3和919.8 kg/hm 2;虾类池塘排放系数分别为3.0、0.5、0.9、0.07、0.06和39.3 kg/hm^2;蟹类池塘排放系数分别为6.4、1.2、1.9、0.2、0.1和84.9 kg/hm^2.太湖流域池塘养殖各类污染物排放分布特征为位于太湖西北部、南部和东北部的大部分地区池塘养殖污染物排放较高,位于太湖东部和太湖西南部的池塘养殖污染物排放较低.池塘养殖业发达、饲料肥料投入高、养殖密度大等是造成该流域池塘养殖污染物排放较高的主要原因.针对太湖流域池塘养殖减排治理,建议推行合理的池塘污染治理管理政策与策略,综合考虑饲料利用率与投放量、养殖面积、养殖密度、养殖生物生态混养,以及一些科学养殖管理措施和净化养殖废水的技术措施等.  相似文献   

12.
Carbon dioxide fluxes and water balance were examined in 43 tundra ponds in the northern portion of the Hudson Bay Lowland near Churchill, Manitoba. Most of the ponds were hydrologically disconnected from their catchments during dry periods throughout the post‐melt season. However, episodic reconnection occurred following large precipitation events where depression storage was exceeded. Significant shifts in pond chemistry were observed following precipitation events, with the degree of CO2 saturation increasing during these periods. Pond CO2 concentrations rapidly fell to pre‐event levels following events, suggesting that hydrological connectivity can affect the magnitude and direction of CO2 gas fluxes in tundra ponds. Atmospheric CO2 invaded ponds with highly organic sediments for most of the summer, suggesting that terrestrially derived inorganic carbon was insufficient to meet the demands of algal net production. In contrast, ponds with highly mineral sediments continued to evade CO2 during the summer. In a subset of 11 ponds, long‐term rates of carbon accumulation in sediment ranged from 0·6 to 2·2 mol C m?2 year?1. Very strong correlations existed between average sediment accumulation rates and pond perimeters and basin areas suggesting that peat may be a major source of sediment carbon. Aeolian transport is also a potentially large source of sediment carbon. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

13.
云南抚仙湖窑泥沟复合湿地的除氮效果   总被引:11,自引:3,他引:8  
为了延缓抚仙湖局部湖湾水体富营养化趋势,在北岸建设了净化面积1hm2.的复合人工湿地.综合利用生物氧化塘、水平潜流湿地和表面流湿地治理技术,对入湖河道窑泥沟污水中氮的去除效果进行了试验研究.试验结果表明,湿地系统的除氮效果十分明显,水力负荷年平均为437mm/d,氮负荷年平均为3.315 g/(m2·d),湿地系统氮滞留量年平均为1.91g/(m2·d).其中,通过植物吸收同化作用除氮量为0.142g/(m2·d),占总氮滞留量的7.5%左右.湿地系统对污水中硝酸盐及亚硝酸盐氮(NOX-)、氨氮(NH4+)、有机氮(TON)和总氮(TN)的去除率年平均分别为62.7%、53.8%、62.4%和57.5%.在湿地系统各功能区中,表面流人工湿地除氮效果最佳,氮去除率年平均为39.4%,硝化和反硝化作用均较强;生物净化塘除氮效果次之,氮去除率年平均为18.5%;潜流人工湿地氮去除率年平均为10.6%;沉淀池中氮去除率年平均只有3.6%.  相似文献   

14.
水库作为温室气体的重要来源,对区域气候变化有不可忽略的影响。然而,目前对水库溶存温室气体的空间异质性及垂向特征的认知仍然欠缺。为了揭示水库分层期和混合期溶存温室气体空间特征及排放通量,也为厘清水库温室气体产生和排放的关键过程提供重要支撑。研究选择东北地区大型水库——汤河水库为对象,于2021年7—9月和10月(分别代表水库分层期和混合期)对水库不同位置(坝前、库中和库尾)开展溶存温室气体垂向分层监测。研究结果显示,水库CH4排放通量变化范围为0.018~0.174 mmol/(m2·d),是大气CH4的源,空间分布为库尾>库中>坝前;CO2通量为-4.91~58.77 mmol/(m2·d),除分层期东支库尾,其余点位均表现为大气CO2的源,空间分布为坝前>库中>库尾。时间上,分层期CH4排放通量(0.071±0.044 mmol/(m2·d))高于混合期((0.027±0.008) mm...  相似文献   

15.
Expeditions during the summers of 2002 and 2003 implemented continuous monitoring of near-surface (2 m height) atmospheric CO2 and H2O concentrations at the 4500 m elevation on Muztagata. The resultant data sets reveal a slight decrease of CO2 concentrations (of about 5 μmol·mol-1) and changes in the diurnal variations from the end of June to the middle August. The daily maximum CO2 concentrations occur between 02:30-05:30 AM (local time) and the minimum levels occur between 12:00-15:30 PM. The atmospheric CO2 concentrations in the summer of 2002 were around 5 μmol·mol-1 lower than those during the same period of 2003, whereas the diurnal amplitude was higher. In contrast, we found that the daily mean atmospheric H2O content in 2003 was much lower than that in 2002 and there exists a striking negative correlation between CO2 and H2O concentrations. We therefore suggest that the near-surface atmospheric CO2 concentration is affected not only by photosynthesis and respiration, but also by the air H2O content in the glaciated region around Muztagata.  相似文献   

16.
Use of eddy covariance (EC) techniques to map the spatial distribution of diffuse volcanic CO2 fluxes and quantify CO2 emission rate was tested at the Horseshoe Lake tree-kill area on Mammoth Mountain, California, USA. EC measurements of CO2 flux were made during September–October 2010 and ranged from 85 to 1,766 g m−2 day−1. Comparative maps of soil CO2 flux were simulated and CO2 emission rates estimated from three accumulation chamber (AC) CO2 flux surveys. Least-squares inversion of measured eddy covariance CO2 fluxes and corresponding modeled source weight functions recovered 58–77% of the CO2 emission rates estimated based on simulated AC soil CO2 fluxes. Spatial distributions of modeled surface CO2 fluxes based on EC and AC observations showed moderate to good correspondence (R 2 = 0.36 to 0.70). Results provide a framework for automated monitoring of volcanic CO2 emissions over relatively large areas.  相似文献   

17.
Estimates of population size and biomass of net plankton were made in two tropical fish ponds in relation to the ecological data over a period of one year. There was a wide spatial and seasonal variation of population size and biomass of net plankton in two ponds studied. Always predominant over zooplankton, phytoplankton demonstrated three distinct annual peaks in the pond N-1 while a single peak was obtained in the pond N-2. A variable result was found in two ponds in the values of Shannon index of general diversity for phyto- and zooplankton. The seasonal changes of phytoplankton number in these ponds showed an inverse characteristic either with absolute concentration or with the rate of concentration changes of bicarbonate in the water, while the former and concentration of dissolved oxygen was positively correlated. In the multiple correlation analysis, the greatest importance of the concentration of PO4 was indicated on the phytoplankton population as HCO 3 and dissolved oxygen were not considered to be included in the final regression formula in both the ponds studied but the rate of changes of HCO 3 , PO4 and dissolved oxygen were influential on phytoplankton in the pond N-1.  相似文献   

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