万峰湖水库溶解性无机碳来源及时空变异特征

摘要：

溶解性无机碳(DIC)的通量和形式在水生态系统的生物地球化学循环中起关键作用,是碳收支的重要组成部分.通过分析万峰湖水库库区水体理化参数、DIC和稳定碳同位素(δ13CDIC)特征,揭示了DIC的行为和来源.结果 表明:1)在表水层,整个库区pH变化较保守,均呈弱碱性.硝酸盐氮(NO3--N)有最大变异系数,具有高度的时空变异性.由于稀释效应的存在,电导率(EC)、二氧化碳分压(pCO2)和DIC的最低值均出现在夏季高径流量阶段.在水柱面上,夏季氧化还原电位(Eh)和NO3--N随水深增加无显著变化,其余指标均变化明显,且在温跃层变异程度最大.两季节的水温(T)、pH和Eh均随水深增加而降低,pCO2则与之相反.EC、总碱度(TA)和DIC在夏季随水深增加而降低,冬季变化梯度较小.两季节的DIC与pH、Eh呈负相关,与EC、pCO2呈正相关.2)夏季DIC为2.66 ～ 4.9 mmol·L-1,而冬季为3.38～4.52 mmol·L-1.水体热分层期间,DIC和δ13CDIC在温跃层的变化梯度最大,DIC与δ13CDIC在夏季表水层呈正相关.两个季节水柱面上及冬季表水层的DIC和δ13CDIC均呈负相关,但冬季DIC和δ13 CDIC值随水深变化趋势不明显.3)夏季δ13 CDIC较高,为-7.71‰～-1.38‰,表明碳酸盐矿物的溶解占优势.冬季δ13CDIC为-16.93‰～-9.44‰,显著低于夏季且范围更宽,生物源CO2的输入和有机质矿化是主要来源.δ13CDID在不同季节和水深均差异显著,一方面是碳的来源不同;另一方面归因于碳来源的相对贡献比例的变化.

关键词：溶解无机碳、碳稳定同位素、二氧化碳分压、万峰湖水库、岩溶区

所属期刊栏目：31

资助基金：本文由贵州省国内一流学科建设项目;贵州省科学技术基金项目;国家自然科学基金项目

在线出版日期：2020-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1783-1790