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近年来,水库温室气体排放研究受到国际社会的高度关注。然而,尽管我国拥有各种类型水库逾8万座,占全球大坝数量的50%以上,但有关水库的温室气体通量研究十分有限,且主要集中在长江流域的一些水库永久淹水区,而温带水库及消落带的温室气体通量研究则鲜见文献报道。消落带是物质循环的活跃区,温度、水分、植物、土壤等因素间具有复杂的交互作用,并对CH4、CO2、N2O的产生和排放具有不同方式和程度的影响。目前有限的研究积累远远不能揭示消落带温室气体通量变化规律,全球水库温室气体通量评估工作不得不以其他研究的结果做参考,如IPCC提供的参考值,往往具有很大的不确定性。为了认识温带水库消落带的温室气体排放规律,了解消落带环境异质性和动态性对CH4、CO2、N2O通量的影响,本研究采用静态箱/气相色谱法,分别于2011年11月与2012年5、7、8、9、10月,在北京密云水库消落带进行了温室气体通量及环境参数监测(包括生物量、通气组织、土壤理化性质、水质、水深、温度等参数)。获得了以下主要结果:(1)密云水库消落带CH4、CO2、N2O的通量分别为1.3 mg m-2 h-1,346 mg -2T h-1和6.8 μg m-2 h-1。(2)沿水体至陆地的梯度上,CH4排放降低,CO2排放增加,水位对N2O排放速率影响不显著,但增加了波动性。水位波动通过不耐淹植物的死亡和分解耗氧增加了CH4排放;并通过退水后植物的再次生长增加了CO2固定量。(3)淹水环境下,有植被的样地具有较高的CH4和CO2通量和较低的N2O通量。植物的通气组织可促进CH4和CO2排放,但对N2OO通量影响不显著。季节性淹水时,不耐淹植被比耐淹植被具有更高的CH4排放,但CO2和N2O通量在两种植被环境下差异不显著。植物刈割(模拟清库)会导致温室气体排放下降52%,具有重要减排价值。(4)消落带开垦降低了CH4排放,增加了N2O排放,对CO2排放影响不显著。生物量差异是引起农田和非农田CH4排放差异的主要原因,土壤NO3较高是农田N2O排放高的主要原因。(5)虽然CH4、C02和N20通量受不同因素影响,但总体上受水分驱动。CH4和CO2仅在淹水时具有显著相关性,水体溶解氧是联结两者关系的纽带。(6)对CO2固定(将生物量转化为碳当量)和三种温室气体排放(均转化为碳当量)进行综合估算时发现,非淹水区汇的作用最强。各样地生长季内平均吸收量为42gCm-2。本研究首次在我国华北地区水库消落带开展了温室气体通量研究,填补了我国温带水库消落带温室气体通量的数据空白。定量分析了水库植被清理的减排价值,对于南水北调工程中密云水库的减排管理具有实际指导意义。