气候变暖与富营养化交互作用对浅水湖泊水-气界面N2O通量的影响

摘要

研究通过构建中尺度控温围隔模拟系统,模拟21世纪末气候变化与富营养化趋势,探讨未来气候变暖与富营养化趋势下浅水湖泊水-气界面N2O交换过程的响应特征及机制.结果表明:(1)恒定与波动升温引起的代谢过程及生物间相互作用的改变显著促进了水-气界面间N2O的排放及年累积释放量,而磷的添加可能因为影响了水体中反硝化代谢的效率而削弱了水-气界面N2O排放及年累积释放量;(2)实验期间随季节转换,控制系统内优势的初级生产者由水生植物转变为浮游植物,水体中有机质含量亦不断积累,研究结果表明季节变化及初级生产者转换均对水-气界面N2O排放量的增加起到了显著促进作用.在气候变化与富营养化趋势下浅水湖泊水-气界面的N2O交换过程主要受到水体中氮磷含量及其比例的变化、水生植物与浮游植物的转换及有机质的积累过程的影响.因此,气候变暖(恒定和波动升温)能够促进湖泊N2O排放量的上升,而变暖和营养盐的交互作用会使水-气界面N2O交换更加复杂.