哈爾濱周邊泥炭型水庫水-氣界面CO2通量研究.pdf

1、本研究從2008-2010年利用靜態(tài)箱-氣相色譜法對我國北方泥炭型水庫生態(tài)系統(tǒng)水-氣界面CO2通量進(jìn)行全面觀測。實(shí)驗(yàn)選取哈爾濱周邊泥河和西泉眼兩座典型的東北大型水庫為主要研究對象。通過對水庫春、夏、秋三季（平均200天）無冰期水-氣界面CO2通量進(jìn)行測定以研究其變化特征，對影響CO2通量的環(huán)境因子進(jìn)行分析，重點(diǎn)討論了水生植物對CO2通量的影響。由于水庫每天進(jìn)行漁業(yè)捕撈作業(yè)，魚類的數(shù)量及其分布很難定量測定，所以本研究沒有討論水生動物對CO

2、2通量的影響，在此特別說明。
　　通過大量的數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn):
　　(1)水庫水-氣界面CO2通量時(shí)間變化規(guī)律明顯
　　通過對泥河水庫和西泉眼水庫三季（春、夏、秋季）水-氣界面CO2通量變化的研究發(fā)現(xiàn)，水庫生態(tài)系統(tǒng)總體上為大氣CO2的源。CO2通量時(shí)間變化明顯。從季節(jié)角度看，泥河水庫基本變化趨勢為:夏季756.42±54.58（mg m-2 d-1）＞春季714.16±83.45(mg m-2 d-1)＞秋季600.

3、67±77.14（mg m-2 d-1）。西泉眼水庫與泥河水庫略有不同，其變化規(guī)律為春季787.42±43.03(mg m-2 d-1)＞秋季409.24±13.64（mg m-2 d-1）＞夏季255.21±28.2(mg m-2 d-1)。
　　從晝夜角度看，西泉眼水庫的晝夜變化與泥河水庫相似，即水庫的CO2通量日間小于夜間。尤其是6、7月份非常明顯，晝夜間差額比高達(dá)121％。一般CO2通量的極小值出現(xiàn)在午后13:00，CO2

4、通量的極大值出現(xiàn)在21:00或1:00左右。
　　(2)水庫水-氣界面CO2通量存在空間異質(zhì)性特征
　　通過分析，我們發(fā)現(xiàn)水庫CO2通量存在一定的空間異質(zhì)性，泥河水庫各研究點(diǎn)CO2通量大小依次為出水口＞庫心區(qū)＞入水口。西泉眼水庫各試驗(yàn)點(diǎn)的CO2通量大小依次為A＞C＞D＞B。水庫水位和消落帶的變化以及水生植物的種類和分布成為影響CO2通量空間變化的主要因素。
　　(3)水庫水-氣界面CO2通量的影響因子復(fù)雜
　　水

5、-氣界面CO2通量變化的涉及影響因子較多，主要分為三大類，首先是生物因子，主要指水生植物對碳通量的影響，通過葉綠素與碳通量的負(fù)相關(guān)性可以得到有效的印證。二是氣候條件因子:包括風(fēng)速、溫度和天氣情況，其中，溫度對CO2通量的影響最為顯著，呈明顯的負(fù)相關(guān)性，風(fēng)速與碳通量呈正相關(guān)。三是水體理化因子:包括DOC、水位、堿度、TP、TN和pH等;
　　(4)北方水庫水-氣界面CO2通量的估算及對比
　　本文對泥河水庫和西泉眼水庫CO2通

6、量年排放量進(jìn)行估算，二者全年碳排放量分別為1.01Gt a-1和1.08Gt a-1(G=1×109g)，相差不大。通過對西泉眼水庫和泥河水庫碳通量的細(xì)節(jié)對比發(fā)現(xiàn)，水庫的理化特性、地理位置、營養(yǎng)化水平和水生植物的類型等因子會對水庫的CO2通量造成影響。通過與不同緯度、地區(qū)水庫生態(tài)系統(tǒng)碳通量研究結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，北方泥炭型水庫CO2總體排放量并沒有想像中的高，其排放量較高寒地區(qū)以及貧營養(yǎng)犁水體要高，但是明顯低于熱帶及亞熱帶水體碳排放水平，兩個(gè)