水库在调节径流的同时,深刻改变了河流连续体的碳通量和碳储存特征,在全球碳循环中发挥着重要的调控作用,其源汇大小受到自然条件、水库特征和调度管理等多方面影响。当前,针对不同水文条件下水库水-气界面CO2通量动态变化及其影响因素的观测与研究仍十分匮乏,严重制约了水库碳收支估算的准确性。 本研究以亚热带季风区的丹江口水库为研究对象,基于2022年4月至2024年2月的涡度通量观测数据,结合结构方程模型(SEM),定量解析丰水期与枯水期水-气界面CO2通量的差异及其影响因素。结果表明,丹江口水库全年CO2通量均值为(0.12±1.93)μmol/(m2 ·s),总体表现为弱碳源,但存在显著的季节性差异:丰水期(4-10月)CO2通量为碳源((0.97±1.22)μmol/(m2 ·s)), 而枯水期(11月-次年3月)转为碳汇((-1.13±2.04)μmol/(m2 ·s))。SEM路径分析表明,能量因子(以显热通量为主)在丰、枯水期均为CO2通量的主要直接负向驱动因子,且在枯水期作用更为显著。丰水期水文和水体物理性质通过促进营养物质积累和浮游植物繁殖,进而增强微生物呼吸作用,显著提高CO2排放;而枯水期水体相对稳定且营养负荷减弱,浮游植物等对CO2通量的作用由正转负,生物过程转而促进CO2吸收。研究结果揭示了丹江口水库不同水文时期下CO2通量源汇特征及驱动机制,为水库碳收支评估及碳调度提供科学依据。
Lu et al. (Thu,) studied this question.