哈爾濱周邊泥炭型水庫(kù)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(duì)我國(guó)北方泥炭型水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)水-氣界面CO2通量進(jìn)行全面觀測(cè)。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(kù)為主要研究對(duì)象。通過(guò)對(duì)水庫(kù)春、夏、秋三季（平均200天）無(wú)冰期水-氣界面CO2通量進(jìn)行測(cè)定以研究其變化特征，對(duì)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(duì)CO2通量的影響。由于水庫(kù)每天進(jìn)行漁業(yè)捕撈作業(yè)，魚(yú)類的數(shù)量及其分布很難定量測(cè)定，所以本研究沒(méi)有討論水生動(dòng)物對(duì)CO

2、2通量的影響，在此特別說(shuō)明。
　　通過(guò)大量的數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn):
　　(1)水庫(kù)水-氣界面CO2通量時(shí)間變化規(guī)律明顯
　　通過(guò)對(duì)泥河水庫(kù)和西泉眼水庫(kù)三季（春、夏、秋季）水-氣界面CO2通量變化的研究發(fā)現(xiàn)，水庫(kù)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(kù)基本變化趨勢(shì)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(kù)與泥河水庫(kù)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(kù)的晝夜變化與泥河水庫(kù)相似，即水庫(kù)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(kù)水-氣界面CO2通量存在空間異質(zhì)性特征
　　通過(guò)分析，我們發(fā)現(xiàn)水庫(kù)CO2通量存在一定的空間異質(zhì)性，泥河水庫(kù)各研究點(diǎn)CO2通量大小依次為出水口＞庫(kù)心區(qū)＞入水口。西泉眼水庫(kù)各試驗(yàn)點(diǎn)的CO2通量大小依次為A＞C＞D＞B。水庫(kù)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(kù)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(duì)碳通量的影響，通過(guò)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(duì)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(kù)水-氣界面CO2通量的估算及對(duì)比
　　本文對(duì)泥河水庫(kù)和西泉眼水庫(kù)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(guò)對(duì)西泉眼水庫(kù)和泥河水庫(kù)碳通量的細(xì)節(jié)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，水庫(kù)的理化特性、地理位置、營(yíng)養(yǎng)化水平和水生植物的類型等因子會(huì)對(duì)水庫(kù)的CO2通量造成影響。通過(guò)與不同緯度、地區(qū)水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)碳通量研究結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，北方泥炭型水庫(kù)CO2總體排放量并沒(méi)有想像中的高，其排放量較高寒地區(qū)以及貧營(yíng)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)