窟野河水-气界面CO_(2)交换通量变化特征及其影响因素分析

近年来内陆水体CO_(2)释放受到广泛关注,为揭示黄土高原地区内陆水体CO_(2)的释放特征,于2018年7月和10月及2019年3月和6月利用LI-7000 CO_(2)分析仪对窟野河及代表性水库开展了高频次的水体CO_(2)分压(pCO_(2))和水-气界面CO_(2)交换通量(FCO_(2))观测,并分析其时空变化规律。结果表明:窟野河水体pCO_(2)和FCO_(2)(分别为996μatm和94.5 mmol·m^(-2)·d^(-1))均高于水库(分别为752μatm和10.3 mmol·m^(-2)·d^(-1))。FCO_(2)季节性差异明显:对于河流而言,表现为秋季最高(165.7 mmol·m^(-2)·d^(-1)),春季最低(42.9 mmol·m^(-2)·d^(-1));对于水库而言,变化趋势则完全相反,表现为春季最高(16.6 mmol·m^(-2)·d^(-1)),秋季最低(-5.4 mmol·m^(-2)·d^(-1))。生物地球化学活性更强的支流FCO_(2)(107.4 mmol·m^(-2)·d^(-1))高出干流(66.5 mmol·m^(-2)·d^(-1))约50%;同时,位于中下游黄土丘陵区的水库FCO_(2)(16.4 mmol·m^(-2)·d^(-1))显著高于位于上游呼鄂丘陵区的水库FCO_(2)(1.2 mmol·m^(-2)·d^(-1))。整体来看,流域水体pCO_(2)受碳酸盐体系影响最大,有机碳分解作用次之;流速是控制水-气界面气体交换速率的关键因素。在年尺度上,窟野河的河流与水库水体均为大气持续碳源。窟野河平均CO_(2)释放量与我国长江及国外温带河流相近,但低于黄河中游的其他支流。

桑沟湾碳酸盐体系的时空变化特征及影响因素

为了研究浅海不同海养殖模式对桑沟湾碳酸盐体系的影响,本研究于2019年4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)、12月(冬季)对桑沟湾养殖区(藻类养殖区、贝藻养殖区、贝鱼养殖区和贝类养殖区)及毗连自然海域(外海区)进行了调查监测,分析了海水的温度、盐度、pH、溶解氧、总碱度(TA)、溶解性无机碳(DIC)和二氧化碳分压(pCO_(2))的时空分布特征,并计算出海-气界面CO_(2)通量FCO_(2)值。结果表明,桑沟湾藻类养殖区的碳酸盐体系主要受到藻类光合作用和外海海水交换的影响。贝类养殖区的碳酸盐体系受到贝类呼吸和钙化作用的双重影响,由于桑沟湾贝类养殖区FCO_(2)为负值,为CO_(2)汇区,这可能是由于贝类的钙化作用强于呼吸作用所导致的。春、夏、秋、冬季桑沟湾养殖区的FCO_(2)分别为-66.60±16.82、-52.44±21.66、-74.00±11.45和-92.65±34.13 mmol·m^(-2)·d^(-1),均为CO_(2)的汇。桑沟湾碳酸盐体系会受到养殖活动的影响,并且不同的养殖模式之间存在显著差异。研究结果对于科学评估桑沟湾养殖区与毗连自然海域的CO_(2)源/汇过程具有重要意义。