夏季降雨事件對水庫溫室氣體通量變化的影響：來自湖北官莊水庫的高頻觀測*

陳 敏，許浩霆，鄭祥旺，虞之鋒，肖尚斌

(1：三峽大學水利與環(huán)境學院，宜昌 443002)(2：三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部工程研究中心，宜昌 443002)

湖庫淡水水域雖僅占全球陸地面積的3.7%[1]，對溫室氣體排放的貢獻卻不容小覷[2]. 據(jù)估計，湖庫水體CO2和CH4釋放量分別高達328.8和67 TgC/a[3](按CH4增溫潛勢為CO2的28倍[4]折算，相當于682.2 TgC/a的碳排放)，可抵消近40%的全球陸地生態(tài)系統(tǒng)年凈吸收碳量[5]. 然而，全球湖庫生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放估計存在較大的不確定性. 以水庫為例，Deemer等[3]新近估計的全球水庫CO2和CH4年排放量分別為135和18 Tg，與St Louis等[6]早前的估計值(1000 Tg/a CO2和70 Tg/a CH4)差異巨大. 這種不確定性除了源于湖庫生態(tài)系統(tǒng)之間和系統(tǒng)內(nèi)部碳排放高度的空間異質(zhì)性以外，另一重要原因是觀測時間的代表性不足. 已有觀測大多在良好天氣狀況下開展，降雨因素(尤其是強降雨)未得到充分考慮[7-8]，為全球或區(qū)域尺度湖庫碳排放估計提供的“平均值”很可能并不準確.

鑒于此，本研究選取強降雨多發(fā)的夏季時段，以湖北宜昌境內(nèi)官莊水庫為例，通過對溫室氣體通量、水體表層和垂向剖面氣體溶存濃度及環(huán)境因子的原位高頻觀測，探討夏季降雨事件對水庫溫室氣體通量變化的影響，以期豐富對亞熱帶湖庫溫室氣體排放規(guī)律的認識，在全球變暖造成極端降雨事件頻發(fā)的背景下，為湖庫生態(tài)系統(tǒng)更準確的碳排放估計提供科學參考.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

官莊水庫位于湖北省宜昌市夷陵區(qū)官莊村境內(nèi)，是長江北岸一級支流柏臨河……