低等级河流CO_(2)分压的时空变化及驱动因素--以汉江流域月河为例

河流CO_(2)排放是全球碳循环的重要组成部分。以汉江上游流域低等级(Strahler等级1~3)河流月河为研究对象,采样测定2016年12月和2017年6月的关键环境因子并计算河流CO_(2)分压(p CO_(2))。利用统计学模型,探讨不同等级河流水环境因子的时空变化及关键控制因素。结果表明,月河流域低等级河流CO_(2)约有87%的采样点过饱和,p CO_(2)变化范围是135~5960μatm,不同等级河流环境因子和p CO_(2)具有明显的时空差异,且河流p CO_(2)随着河流等级的增加而增加。利用R语言“ggpair”函数分析显示,河流p CO_(2)与建设用地占比、耕地占比和总氮(TN)、总磷(TP)、溶解性有机碳(DOC)浓度呈正相关,与森林用地占比、溶解氧(DO)浓度及坡度呈负相关。对比分析不同等级河流的关键控制因素发现,低等级河流p CO_(2)受土地利用和环境因子共同控制,且土地利用的影响随着河流等级的增加逐渐减小。进而建立了基于土地利用和养分的不同等级河流p CO_(2)的回归模型,旨在为区域及全球河流碳排放的估算提供参考。

凉水和帽儿山地区低级溪流生境和水质状况

为研究不同植被景观土地利用下低级溪流的生境状况和水质差异,对凉水国家级自然保护区红松原始林内和帽儿山国家森林公园境内天然次生林植被和农田背景下各3条溪流生境和水质状况进行调查。对溪流生物特性(悬浮藻、附着藻)和理化性质(温度、混浊度、溶解氧(DO)、pH、NH4+-N、NO3--N、PO43--P、总氮(TN)和总磷(TP))以及细小颗粒有机物质(FPOM)和粗大有机物质(CPOM))进行测定。研究结果表明,凉水地区原始林溪流的生境状况好于帽儿山地区的次生林,帽儿山地区农田溪流生境最差。原始林溪流具有稳定的溪底生物生活基质,稳水区和急流区均匀分布,稳水区尺度变化大,受淀积物沉降干扰小,河道较弯曲,河岸稳定,河岸植被覆盖度高;次生林溪流以急流区为主,稳定基质相对较差,并受到一定程度的淀积物沉降干扰,河岸尚稳定,有一定程度的人为干扰;农田溪流基质不稳定,受到强烈淀积物沉降影响,渠道化严重,河岸带植被严重破坏。3种景观背景下溪流总磷(TP)、溶解氧(DO)、混浊度、温度、氮磷比值(N/P)(p<0.05)存在显著差异。原始林溪流NH4+、DO、TP、TN、悬浮藻浓度和pH较高、附着藻数量较多,温度较低、FPOM和CPOM的数量较少;次生林溪流的NO3--N、N/P和TDIN较高,浊度较低;农田溪流浊度、温度、PO43--P较高,DO和pH较低,附着藻数量较少。景观尺度上的土地利用对溪流生境具有深刻的影响,同时决定溪流的水质状况。