湖、库水体N2O排放研究进展

摘要：

湖、库水体是重要的N2O排放源, 在全球氮素循环及全球气候变化中具有重要作用.本文综述了目前有关湖、库水体N2O排放研究进展, 重点介绍湖、库水体N2O产生和排放的过程、不同时空尺度的排放特征、N2O排放的影响因子框架及监测方法.湖、库水体N2O不仅源于内部微生物硝化作用、反硝化作用、硝化-反硝化耦合作用、脱氮作用以及极少数底栖无脊椎动物代谢过程, 同时流域上游河流汇入、地表径流输入、污水排放以及地下水排泄等构成湖、库水体N2O的重要外源, 但目前对内源/外源的相对贡献的定量化研究不足;湖、库水体N2O排放方式包括扩散、植物传输及少量气泡排放, 对水库而言, 大坝下游水电涡轮机形成的脱气作用可能是N2O排放的潜在途径.对文献综合分析表明, 湖、库水体N2O排放通常呈现明显的季节变化 (夏季>冬季) 和日变化, 同时在全球 (一般低纬度>高纬度) 、区域及水体内部等不同尺度上表现出显著的空间变异性;这种时空变异特征主要受到湖、库自身理化因子 (温度、营养盐、溶解氧、C/N、水文) 、生物因子 (水生植物、藻华) 以及陆域人类活动 (污水排放、农业活动以及城市化等) 的影响;湖、库N2O排放不同监测方法的差异也是潜在的影响因素, 传统的漂浮箱法和薄边界层法均可能低估水体N2O排放通量, 未来需将传统的监测方法与新型的涡度相关法相结合, 减小监测方法的不确定性.结合当前湖、库水体N2O排放的研究不足, 建议未来可以从湖、库N2O产生的微生物机制, 区域尺度上人类活动与湖、库群N2O排放的耦合关系, 水陆交错带的产、排过程, 变化环境下的湖、库N2O排放以及监测方法等方面深入研究.

关键词：湖、库系统、N2O排放、产生和排放过程、时空变异性、影响因子

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资助基金：国家自然科学基金项目41807321;重庆市基础研究与前沿探索项目cstc2018jcyjAX0672;重庆市教委科学技术研究项目KJQN201800530

在线出版日期：2019-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：319-335