【摘 要】
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当今,全球变暖已愈发成为一项严峻的环境变化问题,日益剧烈的人类活动影响水体环境中的碳氮元素平衡,导致CO_2、CH_4、N_2O气体在表层水体中普遍处于过饱和状态,使得水体生态系统成为温室气体的重要排放源。因此,本研究以天目湖地区的中田舍河流域为例,选取不同水体类型代表性样点,运用多种温室气体排放监测方法,于2019年通过以月次为单位、为期一年的实地温室气体排放监测活动,分析中田舍河流域温室气体的
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当今,全球变暖已愈发成为一项严峻的环境变化问题,日益剧烈的人类活动影响水体环境中的碳氮元素平衡,导致CO2、CH4、N2O气体在表层水体中普遍处于过饱和状态,使得水体生态系统成为温室气体的重要排放源。因此,本研究以天目湖地区的中田舍河流域为例,选取不同水体类型代表性样点,运用多种温室气体排放监测方法,于2019年通过以月次为单位、为期一年的实地温室气体排放监测活动,分析中田舍河流域温室气体的排放特征,探究各环境因子对温室气体排放的影响,得到如下结论:(1)通过静态箱法与模型估算法的对比研究得出,不同水体温室气体监测方法获得的通量结果存在一定差距,但两种方法通量结果显著相关。在中田舍河流域中,对于N2O、CH4和CO2三种气体,分别采用模型CC98、模型CW03a、模型RC01最为接近静态箱法通量结果。(2)通过春夏秋三个季节的连续24小时气体排放监测得出,中田舍河流域N2O与CH4交换通量无明显昼夜变化规律,河流在三个季节均为N2O与CH4的源。CO2交换通量有明显昼夜变化规律,呈单峰型趋势,在夜间上升,日间下降,整体在春秋表现为汇,夏季表现为源。最接近全天N2O、CH4、CO2交换通量均值的代表性采样时段在各季节均集中在日间10:00-12:00,且由于太阳辐射影响,一日内采集时段不同会使CO2交换通量产生较大差距。(3)通过全年月次温室气体排放监测得出,在时间尺度上,中田舍河流域N2O与CH4交换通量整体上夏季通量较高,冬季通量较低,流域全年各月均为N2O与CH4的源,主要受水温影响。CO2交换通量呈现上半年通量较低,下半年通量较高规律,随季节变化实现源汇转换,主要受p H与溶解氧浓度影响。(4)通过不同水体类型样点的温室气体排放监测得出,在空间尺度上,N2O、CH4、CO2交换通量在池塘样点的结果均大于河流样点的结果。对于河流样点,气体交换通量整体上从上游自下游呈逐渐增大趋势,人类活动造成的水体有机质和营养盐的增加促进水体温室气体排放。(5)中田舍河流域河流水体GWP(全球增温潜势)为238.63 CO2 m-2 a-1,其中N2O的GWP为41.62 CO2 m-2 a-1,CH4的GWP为11.02 CO2 m-2 a-1,CO2为185.99 CO2 m-2 a-1;池塘水体的GWP为1834.27 CO2 m-2 a-1,其中N2O的GWP为184.94 CO2 m-2 a-1,CH4的GWP为24.07 CO2 m-2 a-1,CO2为1625.26 CO2 m-2a-1。对比同属于中国亚热带地区的其他水体研究结果,中田舍河流域河流水体排放贡献较其他研究偏低,池塘水体排放贡献较其他研究偏高。
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