水文过程变化对鄱阳湖初级生产力与碳源汇的调控机制
文献类型：学位论文
| 作者 | 陆瑶 |
| 答辩日期 | 2024-05 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 高扬 |
| 关键词 | 吞吐型湖泊 18/16O 技术 湖泊代谢 pCO2 碳排放 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 湖泊是全球碳循环的重要参与者，在生物地球化学循环和气候调节方面发挥 着关键作用。湖泊代谢是指湖泊生物持续的光合作用和呼吸作用过程，其速率大 小反映了系统有机碳库和无机碳库之间的定量联系。因此，了解湖泊在碳循环中 的储存、运输和转化功能必须理解湖泊代谢过程和其驱动因素的变化。然而，内 陆水体水情的快速变化对水-气界面的碳交换影响机制尚不清楚，特别是对于水 情变化剧烈的吞吐型湖泊。如何定量吞吐型湖泊复杂的水情变化下的碳交换过程 与影响机制仍是目前湖泊碳循环研究的难点与热点。本研究以长江流域河流主干 道和大型吞吐型湖泊——鄱阳湖为主要研究区域，结合 18/16O 技术、Deil O2技术 两种新兴方法监测吞吐型湖泊的代谢速率；同时监测鄱阳湖理化指标、pCO2 及 同位素变化，并收集水文气候数据，探讨水情和生源要素的影响，最终阐明吞吐 型湖泊水文过程—理化指标—湖泊代谢—碳源汇的响应机制。研究取得主要进展 如下： （1）鄱阳湖年径流 DIC 输入输出平衡，均为 1.3×10 9 kg C yr -1，河湖连通 性高，水体更新速度快，导致大量的溶解性无机碳（DIC）无法转化并沉积到沉 积物中。鄱阳湖 DIC 的主要来源是大气沉降（27%）、碳酸盐风化（27%）和硅 酸盐风化（26%）。 （2）使用 18/16O 技术得到鄱阳湖代谢分布和年平均代谢：GPP，RE，NEP 均值分别为 21.4，25.3，和-3.9 g O2 m-2 d -1，呈现弱的净异养状态。使用 deil O2 技术得到鄱阳湖一年中代谢的时间序列（30min/次）：GPP的均值为 14.6（-6.1~83.2） g O2 m-2 d -1，ER的均值为18.2（0.1~91.8）g O2 m-2 d -1，NEP的均值为-3.5（-19.7~10.7） g O2 m-2 d -1。鄱阳湖水体 pCO2均值为 586.0 μatm，高于大气 pCO2（413 μatm）。 碳排放通量在-2.5 至 3.3 g CO2 m2 d -1之间。 （3）吞吐型湖泊水情通过调控理化指标（如水温、pH 值、溶解氧浓度）和 生源要素（特别是 F -、Fe 3+、DOC、POC、PIC 等）作用于湖泊代谢，最终影响 pCO2。高水位时期代谢速率快，且空间差异大。相较于高水位和低水位时期， 中水位时期 pCO2 最大，湖泊的整体水-气界面的碳排放量最多，湖泊 NEP 最接 近于 0，湖泊内部有机质的供给和消耗达到平衡，大量流域输入的 DIC 被排放至 大气中，是吞吐型湖泊碳排放的主要时期。当湖泊 NEP 接近 0 时，碳排放最活 跃，其过高（大于 6 g O2 m-2 d -1），或过低（小于-6 g O2 m-2 d -1），都会将 pCO2 抑制于低于大气或者接近大气状态。高水位时期呈现净吸收状态，中水位时期呈 现净排放状态，低水位时期水-气界面碳交换接近平衡。 （4）在日尺度和季节尺度上，水情-生源要素-代谢的影响机制不同。在年时间尺度下，水位和流量对代谢的影响具有周期性和滞后性。在日时间尺度下， 水温的调控作用更加突出。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 130 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/209260]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陆瑶. 水文过程变化对鄱阳湖初级生产力与碳源汇的调控机制[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。