水文连通性模式的变化导致了河流碳排放在时空上的变化

《Journal of Hydro-environment Research》：Alterations in hydrological connectivity patterns drove spatiotemporal variations in riverine carbon emissions

本研究通过实地试验、碳通量模拟和模型构建，揭示白洋淀与金沙江流域水文连通性变化对河流碳排放的影响机制。研究发现：（i）干流中断增加干渠CO?排放，而甲烷排放相反；（ii）洪水平原排放高于河床；（iii）地下水补给增强导致高基流区排放增加；（iv）水库干季CO?排放更高，甲烷则相反；（v）实际干渠扩张使CO?排放升高而甲烷降低；（vi）金沙江流域CO?排放对径流更敏感。结果为流域管理和减排提供依据。

　　

Jifa Qin|Qiang Liu|Liqiao Liang|Jianfei Wu|Xuan Wang|Chunhui Li

中国北京师范大学环境学院湿地保护与恢复国家重点实验室，北京100875

摘要

研究区域

中国白洋淀流域和金沙江流域。

研究重点

河流水文连通性的变化会影响碳循环，但其调控机制仍不明确。本研究结合了野外实验、碳通量模拟和模型构建，以评估水文连通性对河流碳排放的影响。

该地区的新水文发现

(i) 横向水文连通性的中断导致干涸河道中的二氧化碳（CO₂）排放量增加，而甲烷（CH₄）排放量则呈现相反趋势。(ii) 洪泛区释放的二氧化碳和甲烷量比河床更多。(iii) 增强的地下水流补给促进了碳排放，高基流区域的二氧化碳和甲烷通量更大。(iv) 水库在干旱季节的二氧化碳排放量高于湿润季节，尤其是在浅水区域，而甲烷排放量则呈现相反趋势。(v) 在实际情况下，干涸河道的扩展导致二氧化碳排放量增加，但甲烷排放量低于自然状态；同时，流量与二氧化碳排放量呈正相关，其中金沙江流域对流量变化的二氧化碳敏感度高于白洋淀流域。本研究为流域管理和减排提供了有益的见解。

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