不同水文情景下洪泽湖二氧化碳排放通量特征及影响因素

摘要：

内陆水域二氧化碳(CO2)排放是全球碳平衡的重要组成部分,全球CO2排放通量估算通常有很大不确定性,一方面源于CO2排放数据观测的时空离散性,另一方面也是缺少水文情景与CO2排放通量关联性的研究.本文观测了 2018年洪泽湖不同水文情景表层水体CO2排放通量特征,并探讨其影响因素.结果表明,洪泽湖CO2排放通量为丰水期((106.9±73.4)mmol/(m2·d))＞枯水期((18.7±13.6)mmol/(m2·d))＞平水期((5.2±15.5)mmol/(m2·d)),且碳通量由丰(310.2～32.0 mmol/(m2·d))、枯(50.8～2.2 mmol/(m2·d))、平(-17.3～39.8 mmol/(m2·d))3 种水文情景的交替表现出湖泊碳源到弱碳汇的转变,空间上CO2排放通量总体呈现北部成子湖区低、南部过水湖区高的分布趋势.洪泽湖CO2排放对水文情景响应敏感,特别是上游淮河流域来水量的改变,是主导该湖CO2排放时空分异的重要因子.丰水期湖泊接纳了淮河更多有机和无机碳的输入,外源碳基质的降解和矿化显著促进了水体CO2的生产与排放,同时氮、磷等营养物质的大量输入,加剧了水体营养化程度,进一步提高CO2排放量,间接反映出人类活动对洪泽湖CO2变化的深刻影响.平、枯水期随着上游淮河来水量的减少,驱动水体CO2排放的因素逐渐由外源输入转变为水体有机质的呼吸降解.此外,上游河口区DOM中陆源类腐殖质的累积与矿化能够促进CO2的排放,而内源有机质组分似乎并没有直接参与CO2的排放过程.研究结果揭示了水文情景交替对湖库CO2排放的重要影响,同时有必要进行高频观测以进一步明晰湖泊的碳通量变化及其控制因素.

关键词：洪泽湖、二氧化碳通量、水文期、淮河、影响因素

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分类号：F205;X16;F426.7

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省自然科学基金;中国科学院青年创新促进会项目;中国科学院南京地理与湖泊研究所青年科学家小组项目

在线出版日期：2022-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1347-1358