山东大沽河溶解性碳的时空分布及影响因素

摘要

为认识河流生态系统中的碳动态分布及生物地球化学过程,基于2018—2019年的现场监测与水样分析数据,揭示山东半岛大沽河河流溶解性碳[包括溶解性无机碳(DIC)和溶解性有机碳(DOC)]浓度的季节和空间特征;在此基础上,对河流CO_(2)分压(p CO_(2))分布及影响因素进行了初步探讨。结果表明:大沽河DIC浓度分布在2.55~34.08 mg·L^(-1)之间,均值为(12.97±7.25)mg·L^(-1);受流域地质环境、气候水文条件、梯级筑坝等因素的影响,DIC呈明显的时空差异特征(P<0.05),其在冬季最高,自上游至下游呈显著增加趋势。DOC浓度范围为4.22~62.62 mg·L^(-1),均值为(15.34±10.24)mg·L^(-1),高于DIC含量,因此大沽河溶解性碳总体以DOC为主;受人类活动(土地利用方式、污水排放、河流筑坝等)的强烈影响,DOC未表现出明显的时空差异。大沽河有35%的河流样点表现为大气CO_(2)的源;p CO_(2)上游明显高于中下游,夏秋季高于春冬季(P<0.05)。研究表明,大沽河光合作用总体比较强烈,导致水体中DOC浓度较高、p CO_(2)较低,因此大沽河总体表现为大气CO_(2)的汇。