典型喀斯特河流二氧化碳分压及交换通量季节变化

摘要

河流水-气界面二氧化碳(CO_(2))交换是全球及区域碳收支平衡的重要组成部分。然而,当前对喀斯特水体CO_(2)吸收及排放特征的研究仍然有限。为探究喀斯特河流CO_(2)分压(pCO_(2))及水-气界面CO_(2)交换特征,本研究以我国典型喀斯特河流綦江为对象,调查了气象水文条件、碳酸盐平衡参数(pH、T、Alk、DIC、HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)、CO_(2))、水-气界面CO_(2)交换通量(F)和环境变量(EC、DOC、TDN和TDP)的季节变化特征,分析了pCO_(2)的调控因素及其与环境变量的耦合关系,比较了不同河流的水-气CO_(2)交换现状。结果显示,綦江原位水体pCO_(2)在1.3~7205.2μatm范围内变化,其中有47%样品高于大气CO_(2)平衡浓度值。受雨季降水稀释作用和旱季呼吸矿化作用及人为输入复合影响,旱季水体pCO_(2)(1549.5±1786.8μatm)显著高于雨季初期(448.9±184.0μatm)和雨季后期(83.8±166.0μatm)(P0)样点比例较多为85%,次之为雨季初期(48%),雨季后期样点碳源比例较少(6%)。水体pCO_(2)与环境变量EC和TDN具有显著相关关系(P<0.05)。喀斯特河流水-气界面可同时作为大气CO_(2)的源和汇,掌握其变化规律对我国生态系统"碳达峰、碳中和"目标的实现具有重要理论和现实意义。