连续筑坝河流水气界面温室气体排放通量及其影响因素 —以青海省湟水支流火烧沟为例

河流筑坝后水体环境发生巨大改变,水体温室气体排放通量和排放模式随之发生变化。为了探究筑坝后河流水气界面温室气体排放情况,选取青海湟水支流火烧沟为研究区域,采用静态箱-气相色谱实验法,对4个连续筑坝断面水气界面的3种温室气体二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)、一氧化二氮(N_2O)夏季排放通量进行监测,研究河流筑坝前后的温室气体排放通量规律及其影响因素。结果显示:(1)筑坝对河流碳、氮等有机质形成滞留效应,筑坝区温室气体排放通量显著高于未筑坝区,二者排放通量平均相差4.12倍。(2)时间尺度上,CO_2排放的最高值主要分布于8月;而CH_4排放的高峰值多分布于6月;N_2O排放高峰值多分布于7月。(3)空间分布上,CO_2排放通量无明显的规律,排放低值-1 554.19 mg/(m~2·h)和高值778.84 mg/(m~2·h)均出现在筑坝区;CH_4和N_2O排放低值均出现在未筑坝区,分别为360μg/(m~2·h)和34.72μg/(m~2·h),而高值均出现在筑坝区,分别为6 163.4μg/(m~2·h)和746.7μg/(m~2·h)。(4)不同筑坝段水体温室气体排放通量的影响因素不同,相关分析表明,火烧沟水体CO_2排放通量与电导率(Cond)(r=-0.914,P0.05)、pH(r=-0.907,P0.05)、总溶解固体(TDS)(r=-0.914,P0.05)、盐度(Sal)(r=-0.926,P0.05)以及气温(T)(r=-0.978,P0.01)呈显著负相关;CH_4排放通量与氧化还原电位(ORP)(r=-0.968,P0.01)、pH(r=0.979,P0.01)呈显著相关;N_2O排放通量与电导率(Cond)(r=0.903,P0.05)、总溶解固体(TDS)(r=0.904,P0.05)、气温(T)(r=0.970,P0.05)以及氧化还原电位(ORP)(r=0.929,P0.05)呈显著正相关。

GHG flux and its influence factors of cascaded dam area in the Huoshaogou River, China