水庫消落帶溫室氣體排放綜述

杜鵬程

摘 要：文章綜述了水庫消落帶溫室氣體排放研究進展，水庫消落帶作為溫室氣體排放的核心地帶已被證明。目前國內外對消落帶的溫室氣體研究取得了一些成果，也有一些問題亟待解決。

關鍵詞：水庫；消落帶；溫室氣體

中圖分類號：X826 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）04-0047-02

Abstract： This paper reviews the research progress of greenhouse gas emission in reservoir fluctuation zone， which has been proved to be the core zone of greenhouse gas emission. At present， some achievements have been made in the study of greenhouse gases in the fluctuating zone at home and abroad， and there are also some problems to be solved urgently.

Keywords： reservoir； fluctuating zone； greenhouse gas

溫室氣體指的是能吸收地面反射的太陽輻射，使地球表面變得更暖的一些氣體，其中以CO2、CH4和N2O對全球變暖貢獻最大，對溫室效應的貢獻率達到87%[1]。到目前為止，人們認為溫室氣體濃度升高主要是由于化石燃料的燃燒導致的，水利發電是一種可再生，無污染的清潔能源。然而，有研究表明，水庫是大氣CO2和CH4一個排放源[2，3]。目前對水庫研究主要是水體、泄洪溝及渦輪機排放的溫室氣體[1，4-5]，忽略了由于大壩蓄水和放水而形成的消落帶溫室氣體排放影響。已有研究表明，消落帶是溫室氣體排放的核心地帶[6，7]。目前我國消落區溫室氣體的研究較少。因此對水庫消落帶溫室氣體排放研究具有重要意義。

1 研究現狀

溫室氣體的匯源研究一致以來是氣候變化研究的重點和熱點。為了滿足防洪、發電、航運等需求，修建大壩，使得水域周邊環境發生變化，從而形成由于水位波動而產生的水陸交替變化的區域——消落帶[8]。由于水陸交替變化，原有的生態環境和生物地球化學發生巨大的變化。河岸帶及湖泊帶作為水陸交替變化的地帶，已經在溫室氣體排放方面已經得到國內外的廣泛關注[9-11]。消落帶的主要特征是水位的變化，水位變化會影響消落帶會改變土壤的理化性質以及植物群落的改變，從而影響影響溫室氣體產生、傳輸、排放的重要因素。萬曉紅等對湖泊濕地進行對比研究，發現湖濱消落帶是整個濕地系統的活躍區域[12]。Koh等人研究發現，CH4產生和土壤的含水量之間具有顯著的正相關[13]。在人工淡水沼澤濕地的研究發現淺積水區的CH4排放是非淹水區的56倍[14]。Mitsch等人對比研究了干濕交替和淹水狀態兩種不同情況下消落帶的甲烷排放，發現干濕交替狀態下的甲烷排放量更大[15]。重慶大學對三峽水庫新生消落帶進行研究發現：土壤干濕交替變化會促進溫室氣體排放[16]。Vann研究發現，甲烷排放速率與植物光合速率有關[17]。Duan等對消落帶是否有植物進行對比研究，發現有水生植物生長的地方溫室氣體的排放量更高[18]；Hirota研究不同植物類型對溫室氣體排放影響，發現挺水植物覆蓋區域的溫室氣體排放比沉水植物覆蓋區域大[19]。

2 結束語

國內目前從事水域溫室氣體的研究主要集中在湖泊、濕地、河口、海洋，已有關于水庫溫室氣體的研究多以水-氣界面的通量觀測為主，較少有涉及消落帶溫室氣體排放研究。因此，對水庫消落帶溫室氣體排放機制研究，特別是闡明溫室氣體隨水位變動而促進溫室氣體的釋放。為闡明由于修建大壩而引起水域周邊環境的改變，從而強迫更多的甲烷轉換為溫室效應低得多的二氧化碳等、為減少溫室氣體的排放提供理論依據。

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