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自工业革命以来,大气中温室气体,如甲烷、二氧化碳、氧化亚氮等排放量大量增加,导致全球气温普遍上升,气候变暖已经成为全人类共同关注的话题,为了遏制这一现象的继续恶化,世界各国签订了一系列关于气候变化的重要文件,并制定了温室气体减排目标。我国小型水库众多,分布区域较广,已然成为内陆水域生态系统中一种常见的生态系统。从目前来看,国内从事水域温室气体的研究主要以湖泊、湿地、河口以及海洋为主,同时对水库的研究大部分集中在中大型水库,而对小型浅水水库研究较少,低估了水域系统温室气体排放量。梅子垭水库位于湖北省宜昌市,属于亚热带浅水水库,以其为代表开展水体中溶解甲烷浓度连续原位监测,以及甲烷产生和消耗的研究,对我国浅水水库甲烷气体的释放特征具有重要意义。本文以湖北省宜昌市梅子垭水库为研究对象,于2018年3月～2019年2月对梅子垭水库分层水体开展每个季度一次24h的甲烷浓度原位监测,并同步监测分层水体中环境因子的变化,另外,每个季度采集梅子垭水库水样带回实验室进行水体消耗实验研究;利用柱状采泥器采集沉积物样品带回实验室,在室内进行沉积物的模拟实验,探讨梅子垭水库沉积物中甲烷的产生和消耗速率研究。主要运用水气快速分离装置（图1.3,专利号:ZL201810635867.2）测定水体中溶解性甲烷浓度的变化,另外,采用自主发明的装置（图1.4,专利号:ZL201810873520.1）测定水体甲烷消耗速率。通过对监测数据进行分析,初步掌握了不同季节分层水体中溶解性甲烷浓度的变化特征,分析了影响水体中溶解性甲烷浓度变化的影响因子,探讨了不同季节下水体甲烷消耗速率的变化,为正确认识浅水水库中甲烷的产生和消耗过程提供基础依据,同时丰富了水域生态系统中温室气体的研究案例,对其他类型浅水水库的研究提供了借鉴经验。本论文主要的研究成果及结论如下:（1）通过对梅子垭水库水体中溶解甲烷浓度季节性昼夜连续监测发现,全天水体中溶解甲烷浓度呈波动性变化,整体上从表层到底层溶解甲烷浓度基本呈现逐渐增加的趋势,通过对比不同季节水体中溶解甲烷浓度发现,秋、冬季明显要高于春、夏季,春季水体中溶解甲烷浓度变化范围为0.003～1.847μmol/l,夏季溶解甲烷浓度变化范围为0.012～0.308μmol/l,秋季变化范围为0.240～0.866μmol/l,冬季变化范围为0.383～0.582μmol/l。（2）在监测水体中溶解甲烷浓度的同时,同步监测水体中环境因子的变化,水温整体上从表层到底层呈逐渐降低的趋势,夏季和冬季昼夜温差较大,对表层水温影响比较明显,其中,冬季夜里最低气温可以达到零下几度,致使有些时刻表层到底层水温呈逐渐升高的趋势。水体中溶解氧浓度从表层到底层基本呈现逐渐降低的趋势,其中,冬季溶解氧浓度普遍要高于其他几个季节。p H值整体上变化不大,水体呈弱碱性。在相关性分析中发现,水体中溶解甲烷浓度受水深、水温、溶解氧、p H和叶绿素的影响,其中,溶解甲烷浓度与水深呈正相关,春、夏、秋季甲烷浓度与水温、溶解氧、p H呈负相关,冬季溶解甲烷浓度与水温呈负相关,与溶解氧和p H呈正相关,夏季溶解CH4浓度与叶绿素呈负相关,其他季节相关性不明显。（3）水体消耗实验中,装置中甲烷总量随时间呈指数型降低的趋势,甲烷消耗速率与溶解CH4浓度呈线性正相关关系,相关系数均达到0.9以上。无光照时,秋、冬季节水体甲烷消耗速率随温度的升高而逐渐增大,当溶解CH4浓度越大时,甲烷消耗速率变化的愈明显,春季中当溶解CH4浓度低于0.3μmol/l时,20℃条件下甲烷消耗速率最大,反之,随着温度的升高而逐渐增大,夏季中水温为30℃时甲烷消耗速率最大。（4）四个季节有光照条件下甲烷消耗速率均要低于无光照,其中,春季有光照时甲烷消耗速率随着温度的升高而逐渐增大,夏季当溶解CH4浓度高于0.5μmol/l时,20℃水温条件下的甲烷消耗速率最大,秋季当水体中溶解CH4浓度高于0.3μmol/l时,甲烷消耗速率随着温度的升高而逐渐增大,冬季温度对水体中甲烷消耗的影响似乎不明显,整体上,春季甲烷消耗速率明显要高于其他几个季节。（5）与其他地区消耗速率对比的结果显示,梅子垭水库甲烷的消耗速率处于较高水平,消耗速率为0.21～102.57μmol·l-1·d-1（无光照）、0.18～59.68μmol·l-1·d-1（有光照）,其中,安大略（ELA）227号湖泊中,5℃时甲烷消耗速率超过1μmol·l-1·h-1,本文中5℃时溶解性甲烷浓度为0.1μmol·l-1条件下甲烷消耗速率与之接近以外,其他地区甲烷消耗速率明显低于梅子垭水库,可能与水体中甲烷氧化菌含量及类型有关。（6）室内沉积物模拟实验中,温度对沉积物中甲烷的产生影响较明显,6℃～21℃沉积物中甲烷产生速率随着温度的升高而逐渐增大,到24℃时,甲烷产生速率不再升高,反而出现降低,有研究表明,沉积物中甲烷产生速率与温度并不是始终呈线性增加的趋势。另外,向沉积物中添加甲烷氧化抑制剂二氟甲烷后,产生速率明显增加,实验结果表明,沉积物中产生的甲烷90%左右在进入水体前被消耗。