【摘 要】
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大气温室气体浓度上升是全球气候变暖的重要原因。水生生态系统是温室气体的重要排放源,量化湖泊温室气体排放有助于了解全球气候变化和可持续发展。本文研究对象分为典型湖泊和东部湖群两部分,典型湖泊选取洪泽湖、骆马湖,东部湖群则选取长江中、下游和淮河流域中共30个湖泊,使用扩散系数法计算表层水体CO2、CH4溶存浓度和水-气界面排放通量,探讨湖泊CO2、CH4排放的时空变化规律,并结合湖泊环境因子、营养水平
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大气温室气体浓度上升是全球气候变暖的重要原因。水生生态系统是温室气体的重要排放源,量化湖泊温室气体排放有助于了解全球气候变化和可持续发展。本文研究对象分为典型湖泊和东部湖群两部分,典型湖泊选取洪泽湖、骆马湖,东部湖群则选取长江中、下游和淮河流域中共30个湖泊,使用扩散系数法计算表层水体CO2、CH4溶存浓度和水-气界面排放通量,探讨湖泊CO2、CH4排放的时空变化规律,并结合湖泊环境因子、营养水平、溶解性有机质组成和来源特征,初步厘清水体温室气体排放的影响因素。研究结果如下:（1）洪泽湖表层水体CO2溶存浓度为31.6±21.4μmol/L,排放通量为43.5±63.5 mmol/（m~2·d）,骆马湖水体CH4溶存浓度为0.12±0.09μmol/L,排放通量为21.0±18.5 mmol/（m~2·d）;东部湖群研究得到总体CO2溶存浓度为44.7±24.4μmol/L,排放通量为22.6±26.1 mmol/（m~2·d）,总体CH4溶存浓度为0.21±0.28μmol/L,排放通量为153.4±187.9μmol/（m~2·d）。（2）温度与湖泊气体排放呈现正相关性,并且是驱动湖泊CO2、CH4排放的重要因素,因此水生态系统在全球变暖背景下可能会有更强的温室气体排放能力,因为水中溶解性有机碳（DOC）的微生物活性、气体溶解度、溶解氧浓度等变化与温度息息相关,这些因素均能够促进水体气体的排放。同时,温度协同地表径流变化也对水体CO2、CH4的排放产生重要影响,排放通量整体表现为丰水期＞枯水期＞平水期（P＜0.05）。（3）氮、磷等营养盐的大量输入不但提高了湖泊的营养水平,还促进了水体CO2、CH4的产生和排放。基于水体总氮（TN）、总磷（TP）和叶绿素a浓度计算综合营养指数（TLI）,发现研究区中90%的湖库处于中、富营养水平状态,且TLI与CO2、CH4排放有显著正相关关系（P＜0.01）,反映水体富营养化加速了CO2和CH4的产生和排放,促使水体不断成为大气的碳源。（4）水体溶解性有机质（DOM）为湖泊CO2、CH4产生和排放提供了重要的碳基质。分析可知DOM组分主要有类腐殖质、类蛋白质和类色氨酸,来源有外源输入和内源释放。外源类腐殖质的输入、累积能够明显促进水体CO2、CH4气体排放,而这类有机质与城市污水、农业灌溉、工业废水等人类活动息息相关,从侧面反映了人类活动对湖库碳循环和全球气候变化的深刻影响。
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