三峡水库澎溪河流域高阳回水区夏季水体CO2分压日变化特性

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三峡水库澎溪河春季水华期p_CO_2_及影响因素分析

p（ CO2 ）式中 p（ CO2 ）
w
w
=
* c（ H2 CO3 ） c（ H + ） c（ HCO3－） = K CO2 K CO2 K1
（ 1）
+ － + －为水中 CO2 分压，Pa； K CO2 、K1 为平衡常数； c （ H ）、c （ HCO3 ）分别为水中 H 及 HCO3 浓
［46 ］。三峡蓄水以来，支流回水区水华暴发问促进水中碳的 “生物泵” 运行，对水体碳循环产生显著的影响［79 ］，但水华期间碳循环及 p（ CO2 ）的分布特征尚不十分明晰，因此对其潜在的碳生态过程的研究题备受关注
具有重要的科学意义。本文针对三峡水库中段北岸澎溪河（小江）回水区段，于 2010 年 4 月 10 日至 5 月 25 日对该区域水华敏 pH 值、感期进行了跟踪研究，结合同期水体主要理化指标（水温、电导率、溶解氧、叶绿素 a 等）的观测结果，探讨分析了澎溪河回水区春季水华期间水体 p（ CO2 ）与各理化要素的潜在联系和影响机制，以期为进一步认识该水域水华现象与碳形态的分布特征提供基础。
eq *
－ c（ CO2 ） eq ； A DO = c（ O2 ）
eq
－ c （ O2 ）
*
*
。式中，c （ CO2 ）
*
为现场观
为现场水温气压条件下水体 CO2 达到饱和状态时所对应的浓度为现场观测溶解氧（ μmol / L ）。
（ μmol / L）； c（ O2 ） eq 为现场水温气压条件下水体饱和溶解氧（ μmol / L）； c（ O2 ） Ep（ CO2 ） / A DO 的大小取决于异养细菌所利用的有机质的组成。 1. 5 分析数据分析方法

三峡水库澎溪河水-气界面CO2 、CH4扩散通量昼夜动态初探

三峡水库澎溪河水-气界面CO2 、CH4扩散通量昼夜动态初探李哲;姚骁;何萍;王钦;郭劲松;陈永柏【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2014(026)004【摘要】三峡水库温室气体效应近年来备受关注.为揭示三峡水库典型支流澎溪河水-气界面C02和CH4通量的昼夜动态规律,明晰短时间尺度下该水域温室气体释放的影响因素,在2010年6月至2011年5月的一个完整水文周年内,选择4个具有代表性的时段(2010年8、11月和2011年2、5月)对澎溪河高阳平湖水域开展昼夜跟踪观测.结果表明:2010年8、11月和2011年2、5月4次采样的CO2日总通量值分别为-8.34、73.94、28.13和-20.12 mmol/(m2·d),相应的CH4日总通量值分别为2.22、0.11、0.32和7.16 mmol/(m2·d),不同时期昼夜变化明显.研究水域C02和CH4通量过程不具同步性:C02昼夜通量变化可能更显著地受到水柱光合/呼吸过程的影响,但瞬时气象过程(水汽温差、瞬时风速等)在高水位时期亦可对C02通量产生显著影响;CH4昼夜通量变化与水温条件改变更为密切.【总页数】9页(P576-584)【作者】李哲;姚骁;何萍;王钦;郭劲松;陈永柏【作者单位】中国长江三峡集团公司,北京100038;中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆400030;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆400030;中国长江三峡集团公司,北京100038【正文语种】中文【相关文献】1.蓄水初期三峡水库草堂河水-气界面CO2和CH4通量日变化特征及其影响因素[J], 汪国骏;胡明明;王雨春;袁浩;蒋蓉;王启文;叶振亚;梁顺田2.夏季金沙江下游水-气界面CO2、CH4通量特征初探 [J], 秦宇;杨博逍;李哲;赫斌;杜海龙3.三峡水库澎溪河CO2、CH4气泡释放通量初探 [J], 李哲;张呈;刘靓;郭劲松;方芳;陈永柏4.三峡水库澎溪河消落区土-气界面CO2和CH4通量初探 [J], 李哲;张利萍;王琳;郭劲松;高旭;方芳;蒋滔5.三峡水库澎溪河水-气界面CO_2与CH_4通量特征及影响因素初探 [J], 秦宇;王紫薇;李哲;杨博逍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

三峡水库澎溪河消落区土-气界面CO2和CH4通量初探

程度上促进了土壤有机质含量的增加，使得６ —９月ＣＯ２释放通量的总体趋势有所增加．消落区退耕后，其甲烷氧化菌的
活性得到恢复，加之在土地出露曝晒过程中土壤透气性增强，使得消落区土壤对大气中ＣＨ吸收氧化潜势增强．尽管如此，仍需进一步的研究以明晰消落区土一气界面ＣＯ、ＣＨ产汇的主要影响因素．
三峡水库澎溪河消落区土～气界面ＣＯ和ＣＨ４通量初探
李哲，张利萍，王琳，郭劲松，高旭，方芳，蒋滔
（重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆４０００４５）
摘
要：水库近岸湿地（消落区）温室气体（ｃ０２、ＣＨ４）产汇是水库温室气体效应问题的重要组成部分．本文以三峡水库
ｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒＧｒｅｅｎＨｏｕｓｅＧａｓｅｍｉｓｓｉｏｎ．ＣＯ２ａｎｄＣＨ４ｌｆｕｘｅｓａｔｓｏｉｌ — ｗａｔｅｒｉｎｔｅｆｒａｃｅｏｆＢａｉｊｉａｘｉａｎｄＹａｎｇｌｕｄｒａｗｄｏｗｎａｒｅａｓｉｎｔｈｅ
０．０１１２± ０．００６４ｍｍｏｌ／（ｍ・ｈ）．养鹿消落区ＣＯ２、ＣＨ４通量均值分别为１Ｏ．５４±５．１７、０．１４± ０．１６ｍｍｏｌ／（ｍ－ｈ）．总体上，６ —９月土一气界面ＣＯ２通量呈增加趋势，而ＣＨ通量水平呈现显著的递减趋势．消落区土地出露后植被恢复，在一定

三峡水库两条支流水_气界面CO_2_CH_4通量比较初探

．筑坝蓄水是影响河流生
［5 ］
．这将显著改变河流生态系
，所形成的水库成为内陆重要的
水域生态系统，备受关注．
2 目前世界水库总面积约为 50 万 km ，相当于地
球天然湖面的 1 /3
［7 ］
．对于各种水库水气界面温室
气体通量的研究一直是过去十几年该领域的研究热
3期
李哲等：三峡水库两条支流水气界面 CO2 、CH4 通量比较初探
2 182. 4 km，流域面积 5 173 km ，河口距三峡大坝约
．在三峡水库遴选典
是揭示其空间异质特征的型水域开展比较研究，重要途径，对于完善对水库生态系统碳循环过程的认识，其重要性不言而喻，但目前相关研究鲜有报道．笔者所在研究团队在三峡水库中段常年回水区、尾段变动回水区分别遴选了两条具有代表性的支流（龙溪河、澎溪河），开展了为期 1 a 的定位跟踪观测．本研究将分析 2 条支流回水区 CO2 、CH4 的水气界面通量特征，并结合气候气象条件、生源要素特征、受淹区域土壤背景与污染负荷等因素探讨影响三峡典型支流回水区水域碳通量的主要过程，以期为揭示三峡水库支流水域碳通量特征与循环机制提供更丰富科学信息． 1 1. 1 材料与方法研究区域三峡水库东起湖北宜昌三斗坪三峡大坝坝址，西至重庆市江津朱沱红花堡，全长 663 km，干流库段平均水面宽度 1 100 m，淹没陆域面积约为 600 km ．根据三峡工程“蓄清排浑 ” 的运行方案，水库将在每年 5 月底汛期来临之前将库区水位降至 145
也显著大于澎溪河．相比澎溪河，龙溪河回水区极不稳定的水力、生境条件让浮游植物难以稳定生长，其水体固碳能力显著受限；加之龙溪河受淹区域土壤有机质、全氮含量以及单位流域面积内污染负荷程度均显著高于澎溪河，共同导致了龙溪河温室气体通量水平普遍高于澎溪河流域．两条支流 CH4 通量的主要影响因素仍需进一步研究．关键词：三峡水库；龙溪河；澎溪河； CO2 ； CH4 ；水气界面通量；影响因素

三峡澎溪河回水区高水位期间高阳平湖总磷模型

三峡澎溪河回水区高水位期间高阳平湖总磷模型赫斌;李哲;冯婧;肖艳;郭劲松【摘要】三峡水库“蓄清排浑”的调度运行方式使得冬季高水位期间近岸消落带受淹.消落带氮、磷等营养物受淹后向水体中释放与积累对冬末初春的水华将可能具有重要贡献.构建高水位时期澎溪河高阳平湖总磷收支模型,定量分析高水位期间总磷的收支途径、累积量以及累积磷的主要来源.结果表明:蓄水期,由于蓄水水位升高和顶托而导致大量磷积累;稳定期,磷收支变幅较小,总体趋于平缓;水华期,前期积累的磷被大量消耗,形成水华.淹没消落带磷释放是冬季高水位时期高阳平湖总磷的主要来源,蓄水期所淹没大量消落带所释放的磷为冬季末水华暴发提供条件研究结果为后续定量分析磷形态的转化和分配奠定重要基础.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2016(028)002【总页数】8页(P295-302)【关键词】三峡水库;高水位时期;澎溪河;总磷收支模型;消落带;高阳平湖【作者】赫斌;李哲;冯婧;肖艳;郭劲松【作者单位】重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400044;中国科学院水库水环境重点实验室,重庆400714;中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆400714;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400044;中国科学院水库水环境重点实验室,重庆400714;中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆400714;中国科学院水库水环境重点实验室,重庆400714;中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆400714【正文语种】中文©2016 by Journal of Lake Sciences磷是影响内陆水体富营养化过程的关键生源要素.为揭示天然水体中总磷（TP）的收支及其与富营养化的关系，1970s，国际上开始关注于水体TP浓度收支关系计算以用来服务环境管理［1］.较早的TP模型是Vollenweider于1975年提出［1-3］，此后Dillon等对Vollenweider模型进行修正，提出不同湖水TP浓度的数学模型［4］.但上述模型均未考虑底质与水体界面的磷交换过程［5］.Welch 等［6］进一步改进Vollenweider模型，使其包括一个恒定的底质磷释放速率.考虑到底质磷交换的动态性，Lorenzen等［7］构建底质-水相相互作用的TP模型.不仅如此，Steven［2］和KamP［8］对此逐步进行改进.相比较于更为复杂的生态动力学模型，TP收支模型结构简单，所需的模型参数少，容易建构并验证，故在湖泊和水库富营养化分析中，依然是常用且强大的分析工具.三峡成库后的支流富营养化与频发的水华现象近年来备受关注.前期调查研究中普遍观点认为水库氮、磷等营养物丰富而通常不易成为限制性因子，但关于支流TP 收支关系鲜见报道.受“蓄清排浑”调度运行的影响，水库冬季蓄水进入枯季高水位状态，伴随近岸消落带受淹、水库库容增加，支流回水区将可能出现显著的磷积累现象，并可能对冬末初春水华产生显著贡献.为揭示上述现象，本文选择三峡典型支流澎溪河回水区的高阳平湖段，在Vollenweider的TP收支模型基础上，建立枯季高水位时期高阳平湖TP收支模型.定量分析高水位期间TP的收支途径、累积量以及累积磷的主要来源，为后续定量分析磷形态的转化和分配奠定基础.1.1 研究区域与样品采集澎溪河地处四川盆地东部边缘，流域面积5173 km2，干流全长182.4 km.其下游回水区高阳平湖水域［9］（图1），经峡谷流入此处，流速减缓，具有类似湖泊的地貌环境及水文水力特征.该水域在夏季低水位阶段平均水深不足10 m，冬季高水位阶段平均水深将超过40 m，水域物理边界呈现显著的季节性交替特征.为开展对TP收支关系的计算，本研究选择高阳平湖入口（31°6′12″N，108°39′12″E；简写为“高阳1”）、湖心（31°5′48″N，108°40′20″E；简写为“高阳2”），出口（31°4′60″N，108°40′14″E；简写为“高阳3”）为控制性断面（图1）.于2011年9月至2012年3月一个完整的高水位运行阶段开展逐月跟踪观测.消落带土壤采集在高阳平湖库湾平台附近进行，于水面上大约0.2、5、10、20 m 处消落带斜坡面分梯度采样.使用柱状采样器（采样管高55 cm、内径10.5 cm）进行采样，然后切取0～20 cm的表层样品放于自封袋中冷藏保存带回实验室，用于分析消落带土壤的活性磷；在高阳平湖库湾平台附近水面靠近河床处使用柱状采样器采集底泥样品，采集后将样品放于自封袋中冷藏保存带回实验室用于测定底泥的活性磷.土壤监测时间为2011年9月至2012年3月，采样频次为1次/月，采样时间控制在采样当天9：30-16：30.根据高阳平湖冬季高水位时期水文与水生态特征，将冬季高水位时期划分为3个阶段：1）蓄水期（9月中旬-10月下旬）：汛末蓄水，在持续40 d左右的时间内，水位不断上升，高阳平湖库容不断增加.2）稳定期（11月上旬-次年1月下旬）：三峡水位在170～175 m附近维持高水位运行，高阳平湖库容和淹没消落带面积达到最大，具有类似深水湖泊的水文水力特征.3）水华期（2月上旬-3月下旬）：处于高水位运行末期，水库开始下泄放水，冬季末期气温逐渐回暖，易于形成水华.研究期间三峡水库坝前水位如图2所示.1.2 测定指标测定指标包括：水温、TP、消落带活性磷（ps1）、永久淹没区活性磷（ps2），活性磷计算方法为：活性磷=总磷-无机磷+颗粒物表面的吸附磷+铝磷+铁磷［11］.土壤总磷和无机磷采用磷钼蓝比色法［11］；吸附磷、铝磷、铁磷采用SMT连续浸提法［12］.水质化学测试指标分析方法参照《水和废水监测分析方法》进行［11］，土壤化学测试指标分析方法参照《土壤农业化学分析方法》进行［12］.1.3 数据来源与分析方法本文所有数据均录入Excel软件或Origin软件进行统计分析，采用变异系数CV值表征数据变化幅度.模型计算中所需的水位数据来自于中国长江三峡集团网站；日流量数据根据开县温泉水文站（占24%控制流域面积）流量实测数据进行换算；气候气象数据直接来自于研究团队设置在高阳平湖库湾的气象站.不同水位下的高阳平湖库容、水域面积与消落带实际面积，以175 m以下1：2000DEM为基础，采用ArcGIS直接提取.2.1 时空边界与模型基本假设本研究集中于揭示冬季蓄水后高水位时期的TP收支关系，故研究的时间边界为9月末（汛末蓄水开始）至次年3月（第一场明显降雨来临之前）整个高水位运行期间，空间边界为高阳平湖高阳1、高阳3控制断面内的175 m高程以下的水域、永久淹没区与消落带.模型具有以下假设：1）因研究期间位于冬季，高阳平湖水体不分层且枯水期未出现异重流等改变水质空间分布的现象［13］，故水域内不存在水平和垂直空间位置差异，假设变量与参数均为空间均质性［13-15］.不考虑因水动力学条件改变而产生的各种生态要素时空迁移特征，即所构建的TP模型为零维［16］.2）因云阳县高阳污水处理厂排污口位于高阳3断面下游500 m处，故模型中暂不考虑高阳镇点源输入的影响.3）因研究期间为冬季枯水季节，期间降水量仅为全年的10%～20%，且相比较于高阳平湖水域面积（水位175 m以下为92 km2），高阳1～高阳3断面间控制流域面积很小（约为95 km2），故模型中忽略面源污染导致的TP输入.4）高阳平湖位于澎溪河回水区中段，距澎溪河长江汇入口约20 km.根据“十一五”水专项子课题《水位调节坝水质水量调度控藻技术研究》（2008ZX07104-005-005）模拟结果，因三峡水库运行导致的倒灌并不影响到本研究所在的高阳平湖，故不考虑高阳3断面可能存在的倒灌问题.5）在模型设计中以1 d为一个稳态单位，将高水位时期简单的看成是多个稳态状态下的连续过程.假设每一个稳态条件下（即1 d内）磷释放率和沉降速率保持不变，水体体积不变，单位时间流入水体流量=流出水体流量.6）模型为TP模型，不考虑食物网中的捕食关系（如鱼类对藻类捕食）导致的水体TP浓度变化.因研究期间为冬季高水位时期，水生生物活性较低，且水深较大，故在底泥磷释放中，不考虑底栖动物的贡献.7）因为冬季水流平稳，流体扰动较小，沉积物仅考虑上层0.2 m，0.2 m深度以下的沉积物磷假定不参与系统代谢.2.2 TP模型结构与基本方程根据上述假设，视高阳平湖为一个完全混合反应器（CSTR），采用Steven［2］在Vollenweider模型［1-3］基础上针对底质与水体相互作用的修改版为基础，其TP收支中的源汇项与反应项分别为：1）输入项：高阳1断面自上游TP输入，高阳平湖陆源（点源、非点源）TP输入（本模型中假设为0）、水位升高消落带磷释放、永久淹没区底泥磷释放；2）输出项：高阳3断面向下游TP输出；3）反应项：高水位期间磷的沉积（颗粒态磷的沉降），永久淹没区底泥同水体的交换.其中，模型认为消落带为新受淹土壤，与永久淹没区底泥已经相对稳定的水-底泥磷交换存在显著区别.故模型中将消落带受淹后同水体磷交换的系数和永久淹没区内底泥同水体的磷交换系数分别处理.据此，模型基本方程为：式中，V为湖水的容积（m3），随水位变化而变化；p为湖水总磷浓度（g/m3）；t为时间（d）；W为高阳平湖中的磷负荷量（g/d）；Q为流量（m3/d）；vs为总磷沉降速率（1/d）；vr1和vr2分别为从消落带和永久淹没区到水体的磷交换系数（1/d）；A消落带和A永久淹没区分别为消落带和永久淹没区表面积（m2）；ps1和ps2分别为消落带和永久淹没区土壤活性磷浓度（g/m2）.其中，从消落带和永久淹没区到水体的磷交换系数vr1和vr2，主要受温度影响，根据Vant't Hoff方程，表述为：式中，Km2和Km3分别为20℃时消落带磷和永久淹没区磷的矿化率（1/d），θm2和θm3分别为其温度系数.根据上述分析，对于总磷模型而言，各磷库的速率和通量计算公式见表1.初始条件下，根据相关文献［17-19］和前期研究结果，对模型参数设置初始估值，见表2.2.3 TP模型求解与验证因采用稳态假设，故在确定每天相关因变量的基础上，在Excel表格基础上直接进行算术计算，获得模型预测与模拟结果.模型校样采用状态变量校对误差（Y）、平均状态变量校对误差（R）和最大状态变量校对误差（A）这3个校准指标来定量表示.若3个指标的值都比较小，则此模型具有预测价值［20-21］.其公式分别为：式中，分别为校验期模拟值、平均模拟值和最高模拟值，Ym、Ym和Ym，max分别为校验期实测值、平均实测值和最高实测值.模型校样结果（图3）表明，模型能较好地描述高阳平湖高水位时期TP浓度的动态变化，模拟值与实测值两者的变动趋势基本一致.模型中TP浓度校验指标Y、R和A值分别为2.078%、5.749%和-6.753%，可以看出其误差在10%以内，在仅提供少量测量数据的情况下，上述差异被认为可接受.3.1 高水位不同阶段各磷库总磷的转化速率在高阳平湖TP模型基础上，对高阳平湖磷累积、磷沉降以及磷交换等关键过程进行计算，结果见表4.在蓄水初期，TP累积速率和消落带水土界面磷交换速率都存在不同幅度的上升趋势，并在此时达到整个高水位时期的最大值，随后在蓄水中后期开始存在不同幅度的下降，总体而言都为正值；永久淹没区水土界面磷交换速率在蓄水期逐渐下降；而TP沉降速率呈逐渐上升趋势（图4）.稳定期，TP累积速率及消落带和永久淹没区水土界面磷交换速率在整个时期大体表现较平稳.其中TP累积速率在前期出现几次短暂的陡降；消落带水土界面磷交换速率在中期出现短暂的上升；永久淹没区水土界面磷交换速率略有上升后继续平缓下降；TP沉降速率在该时期逐渐上升，并在稳定期末期达到整个高水位时期的峰值.水华期，TP累积速率在该时期大体表现平稳并在末期逐渐下降；消落带和永久淹没区水土界面磷交换速率在该时期呈逐渐下降趋势，并在水华期末期达到整个高水位时期的最低值，但总体都为正值；TP沉降速率在水华期呈先下降后小幅上升趋势.3.2 高水位期间不同阶段各磷库TP通量高阳平湖高水位期间不同阶段各磷库TP通量（图5）表明，TP累积通量与消落带和永久淹没区水土界面磷交换通量具有相同的变化趋势，在蓄水期达到最大值，随着时间增加而逐渐降低，在水华期达到最低，即在蓄水期出现磷量的累积，而在高水位中期开始随即出现累积磷量下降；而TP沉降通量在3个时期都表现出较平稳的状态，仅在稳定期略高一些.蓄水期，持续不断的蓄水导致大量TP随流水带入高阳平湖.水位增高也使得淹没消落带面积不断增多，被淹消落带在物理和生化过程作用下逐渐向上覆水中释放碳、氮、磷等物质［22-23］，因而在蓄水初期TP累积速率、消落带水土界面磷交换速率不断增加.研究发现，在蓄水期消落带和永久淹没区土壤磷释放动力学过程是个由快转慢的过程［24-27］，即在蓄水初期具有较大磷释放速率而到了蓄水中后期磷释放速率逐渐减缓，磷释放量逐渐达到最大值，动力学趋向于平衡.因此在蓄水中后期，TP累积速率和消落带水土界面磷交换速率开始下降；永久淹没区随着淹没时间增长，水土界面磷交换速率在此期间呈现下降趋势；在整个蓄水期，随着水位逐渐逼近最高水位，径流量逐渐减少和水位壅升的交替作用使得此时高阳平湖流速逐渐减缓，水体滞留时间延长，加之降雨量的明显减少，水体中悬浮颗粒物逐渐下降，因而在整个蓄水期TP沉降速率逐渐增大.蓄水期间，静水压力增加亦可能影响消落带和底泥的磷释放，并可能影响高阳平湖磷达到释放-沉降动态平衡的时间.但本模型中假设底泥和消落带的磷释放并不受静水压力影响.后续研究将对此进行进一步修正完善.稳定期，蓄水达到最大库容，水库进入冬季枯水季节，上游来水较少，高阳平湖水体接近静止状态，动力条件近似于深水湖泊，因而TP沉降速率在蓄水期的基础上持续增大［28］；在经历蓄水期的浸泡后，消落带和永久淹没区水土界面磷释放速率已达到动态平衡；TP累积速率在此时变幅较小，总体趋于平缓并且都表现为正值.水华期，受到水位逐渐降低和水体扰动的影响，使得TP沉降速率受到干扰，在该时期呈下降趋势；水位的下降也使得淹没消落带面积减少，消落带水土界面磷交换速率也逐渐减小，并到达整个高水位时期的最低值；永久淹没区受到水位变化的影响较小，水土界面磷交换速率达到动态平衡，略有下降；出湖水量的增加和内源释放的减少使得TP累积速率呈现稳步降低的趋势.综上所述，在高水位蓄水期，由于蓄水水位升高和顶托而导致大量磷积累.因此利用TP模型对2011-2012年整个高水位时期TP收支途径和累积量进行模拟.在冬季高水位时期，高阳平湖水中TP主要通过上游TP输入、消落带和永久淹没区磷释放这3种途径来累积，通过下游输出和水体总磷沉降这2种途径来支出（图6）.对于收入途径来说，永久淹没区磷释放通量占输入总通量的13.48%，消落带磷释放通量高于上游TP输入通量，占输入总通量的57.37%，是冬季高水位时期高阳平湖TP的主要来源.这说明由于蓄水水位升高和顶托所淹没的消落带在一定程度上成为库区重要的磷源，并可能对冬末初春水华形成具有重要贡献.对于支出途径来说，下游TP输出通量略高于TP沉降通量，成为TP支出的首要途径，占TP总支出通量的63.41%.在高阳平湖高水位蓄水期、稳定期和水华期这3个阶段中各磷库TP通量各不相同，冬季高水位时期的外源性TP输入、输出基本相当.蓄水期，由于蓄水水位升高和顶托而导致磷大量累积；稳定期，磷收支变幅较小，总体趋于平缓；水华期，前期积累的磷被大量消耗，形成水华.淹没消落带是冬季高水位时期高阳平湖TP的主要来源（占输入总通量的57.30%），由于蓄水水位升高和顶托所淹没大量消落带所释放的磷为冬季末水华暴发提供条件.【相关文献】［1］顾丁锡，舒金华.湖水总磷浓度的数学模拟.海洋与湖沼，1988，19（5）：447-455.［2］ Steven CC.Long-term Phenomenological model of PhosPhorus and oxygen for stratified lake.Water Research，1991，25（6）：707-715.［3］金相灿，屠清瑛.湖泊富营养化调查规范：第2版.北京：中国环境科学出版社，1990.［4］ Canale PR，Seo D.Performance reliability and uncertainty of total PhosPhorus models for lakesⅡ.Stochastic analyses.Water Research，1996，30（1）：95-102.［5］全为民，严力蛟.湖泊富营养化模型研究进展.生物多样性，2001，9（2）：168-175.［6］ Welch EB，SPyridakis DE，Shuster JI.Declining lake sediments PhosPhorus release and oxygen diversion.Journal of Water Pollution Control Federation，1986，58（1）：92-96.［7］ Lorenzen CT.Primary Production in the sea.Cambridge：Blackwell Scientific Publication，1976：173-185.［8］ KamP NL.Modeling the temPoral variation in sediment PhosPhorus fractions.In：Golterman HL ed.Interactions between sediments and fresh water.Germany：SPringer-Verlag，1978：277-285.［9］冯婧，李哲，闫彬.三峡水库不同运行阶段澎溪河典型优势藻原位生长速率.湖泊科学，2014，26（2）：235-242.DOI 10.18307/2014.0210.［10］李哲，方芳，郭劲松.三峡小江回水区段2007年春季水华与营养盐特征.湖泊科学，2009，21（1）：36-44.DOI 10.18307/2009.0105.［11］国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法：第4版.北京：中国环境科学出版社，2002：243-285.［12］鲁如坤.土壤农业化学分析方法.北京：中国农业科技出版社，2000.［13］ Li Z，Zhang Z，Xiao Y et al.SPatio-temPoral variations of carbon dioxide and its gross emission regulated by artificial oPeration in a tyPical hydroPower reservoir in China.Environmental Monitoring and Assessment，2014，186（5）：3023-3039.［14］李哲，王胜，郭劲松.三峡水库156m蓄水前后澎溪河回水区藻类多样性变化特征.湖泊科学，2012，24 （2）：227-231.DOI 10.18307/2012.0209.［15］蒋滔，郭劲松，李哲.三峡水库不同运行状态下支流澎溪河水-气界面温室气体通量特征初探.环境科学，2012，33（5）：1463-1470.［16］方芳，李哲，田光.三峡小江回水区磷素赋存形态季节变化特征及其来源分析.环境科学，2009，30 （12）：3488-3493.［17］李耀初，李适宇，周劲风.肇庆星湖水质模型研究.重庆环境科学，1999，21（2）：38-41. ［18］阮景荣，蔡庆华，刘建康.武汉东湖的磷-浮游植物动态模型.水生生物学报，1988，12（4）：289-307.［19］周宏.杭州西湖引水后生态系统中磷循环模型.生态学报，1998，18（6）：648-653. ［20］Jørgensen SE，Bendoricchio G.Fundamentals of ecological modelling.Access Online via Elsevier，2001.［21］ Pei H，Ma J.Study on the algal dynamic model for West Lake，Hangzhou.Ecological Modelling，2002，148（1）：67-77.［22］袁辉，王里奥，胡刚等.三峡库区消落带受淹土壤氮和磷释放的模拟实验.环境科学研究，2008，21（1）：103-106.［23］袁辉，黄川，崔志强等.三峡库区消落带与水环境响应关系预测.重庆大学学报：自然科学版，2007，30 （9）：134-138.［24］王里奥，黄川，詹艳慧等.三峡库区消落带淹水—落干过程土壤磷吸附—解吸及释放研究.长江流域资源与环境，2006，15（5）：593-597.［25］金丹越，王圣瑞，步青云.长江中下游浅水湖泊沉积物磷释放动力学.生态环境，2007，16（3）：725-729.［26］ Kim LH，Choi E，Stenstrom MK.Sediment characteristics，PhosPhorus tyPes and PhosPhorus release rates between river and lake sediments.Chemosphere，2003，50（1）：53-61.［27］ McDowell R，SharPley A.PhosPhorus solubility and release kinetics as a function of soil test P concentration.Geoderma，2003，112（1）：143-154.［28］李哲.三峡水库运行初期小江回水区藻类生境变化与群落演替特征研究［学位论文］.重庆：重庆大学，2009.。

三峡水库典型消落区生态系统不同高程CO2和N2O排放研究的开题报告

三峡水库典型消落区生态系统不同高程CO2和N2O排放研究的开题报告一、选题背景和意义三峡水库是中国重要的水利工程之一，由于其长期淹没的区域生态环境受到重大影响。

特别是在消落区，由于湖泊底部的有机物迅速分解，会产生大量的二氧化碳(CO2)和氧化亚氮(N2O)等温室气体，并且由于水深和水温等因素的差异，生态系统在不同高度的CO2和N2O排放也存在明显的差异。

如何准确预测和评估三峡水库典型消落区生态系统不同高程CO2和N2O排放对环境和气候变化的影响，是当前急需解决的问题。

二、研究目的本研究旨在探讨三峡水库典型消落区生态系统在不同高程CO2和N2O排放的差异，并对其影响进行深入研究，以期为三峡水库典型消落区生态环境保护和气候变化应对提供科学依据。

三、研究内容和方法（1）研究区域：本研究选取三峡水库典型消落区为研究区域。

（2）数据采集：通过人工采样法和自动化监测系统，对不同高程下水库水体和湖底沉积物的CO2和N2O排放进行监测，并同时记录水温、光照强度、盐度等环境参数。

（3）数据处理：通过回归分析方法对监测数据进行处理，建立CO2和N2O排放的预测模型，并对不同高程下的数据结果进行比较分析。

（4）研究成果预期：得出三峡水库典型消落区生态系统在不同高程CO2和N2O排放的差异规律，并对其对环境和气候变化的影响进行全面的评估。

四、研究进度安排本研究预计于2022年6月完成数据采集和分析，并于2022年9月完成论文的撰写和答辩。

五、参考文献1. 张胜辉等. 三峡水库消落区生态环境影响评价. 长江流域资源与环境, 2019, 28(7): 992-998.2. 王立平等. 三峡水库典型消落区沉积物氮素和结构炭组分的垂直分布. 中国环境科学, 2017, 37(10): 3816-3822.3. 洪涛等. 三峡水库河口消落区底泥有机碳、氮的分布与变化. 中国硅酸盐学报, 2016, 44(4): 503-508.。

三峡水库小江回水区不同TNTP水平下氮素形态分布和循环特点

J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(4): 509-517. E-mail: jlakes@©2009 by Journal of Lake Sciences三峡水库小江回水区不同TN/TP水平下氮素形态分布和循环特点∗李哲, 郭劲松∗∗, 方芳, 张超, 盛金萍, 周红(重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400045)摘要:TN/TP的变化是水中浮游植物营养结构特点的重要反映. 对2007年3月至2008年3月三峡水库小江回水区的TN、TP和TN/TP的跟踪观测结果进行总结, 发现小江回水区TN平均浓度为1553±43μg/L, TP平均浓度为61.7±2.7μg/L. 二者季节变化过程相似, 但季节差异明显: 2007年春季保持较低水平, 在春末夏初出现较大幅度的增加, 并在夏季达到全年的较高水平, 入秋后TN、TP浓度逐渐下降, 但入冬后继续缓慢上升. 研究期间TN/TP平均值为30.6±1.4, 总体表现为磷素限制, 且季节变化不显著. TN与TP显著正相关, 说明氮、磷输入和输出的途径大体相同. TP的波动是调控该水域TN/TP的主要因素. 对不同TN/TP 水平下各形态氮素和TP、TN/TP的相关性分析发现, 当TN/TP≤22时, TN是调控水体营养结构特点的主要因素, 生物固氮作用有可能发生以调节TN/TP、消纳水中相对丰足的TP. 当22 < TN/TP < 32时, 通过对NO3--N的利用、摄取以实现对氮素有机合成的生态过程较为明显. 而当TN/TP≥32时, 较低的TP含量水平可能使氮素的有机合成过程受到抑制, NH4+-N有可能是影响该状态下氮素循环的关键因子. 研究认为, 强降雨和强径流过程往往使回水区段营养物输入强度加大但同期水动力条件却不适宜浮游植物的生长, 使得在TN/TP≤22水平下, 虽TP大量输入但不适宜的水动力条件在一定程度上抑制了氮素的有机合成, NH4+-N/NO3--N则下降, 而在较高的TN/TP水平下, 水动力条件改善为浮游植物生长创造了相对稳定的物理环境, 并加速了对无机氮素的生物利用, 使TON含量及其在TN中所占比重均有所提高而NO3--N含量及其比重则明显下降.关键词: 三峡水库; 小江回水区; TN/TP; 氮素形态组成; 循环特点; 水动力条件Potential impact of TN/TP ratio on the cycling of nitrogen in Xiaojiang backwater area, Three Gorges ReservoirLI Zhe, GUO Jinsong, FANG Fang, ZHANG Chao, SHENG Jinping & ZHOU Hong(Key Laboratory of Three Gorges Reservoir Region’s Eco-Environment of Chongqing University, Ministry of Education, Chongqing 400045, P.R.China)Abstract:TN/TP ratio represents the nutrients structure for phytoplankton in aquatic ecosystem. Observed data of TN, TP and TN/TP ratio from March 2007 to March 2008 in Xiaojiang backwater area in Three Gorges Reservoir were summarized in the paper. It was found that mean value of TN is1553±43μg/L, while that of TP was 61.7±2.7μg/L. Although both TN and TP showed remarkable seasonal variability, their variations were approximately the same. Generally, they were low in early spring while suffered a sharp increase in the late spring and reached a maximum level in the summer due to the frequent storm. Concentrations of both TN and TP decreased in the autumn while increased again in the late winter. Average ratio of TN/TP was 30.6±1.4 and indicated a phosphorus-limitation in the XBA generally. The significant positive correlation between TN and TP indicated that both nutrients might have the same importing and exporting approaches to the water area. TP was major nutrient that controls TN/TP level. When TN/TP≤22, nitrogen is control factor and the relatively intensive TP input can result in the decrease of TN/TP ratio. Nitrogen fixation might occur to overcome the surplus phosphorus in water column. When 22＜TN/TP＜32, TP manipulated nutrients that controlled the∗中国科学院西部行动计划项目(KZCX2-XB2-07-02)和重庆市重大科技专项(CSTC2006BA7030)联合资助.2008-11-11收稿;2008-12-15收修改稿. 李哲, 男, 1981年生, 博士研究生; E-mail: Lizhe1981@.∗∗通讯作者; E-mail: Guo0768@.J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(4) 510TN/TP ratio. It was also anticipated that the organic anabolism loop from nitrate to PON might be the dominant process in nitrogen organic anabolism. When TN/TP≥32, low TP would considerably prohibit the organic anabolism process, while ammonia might become the potential significant factor that impacted on the pattern of nitrogen cycling. It was suggested that due to the relatively short hydraulic retention time in XBA, nitrogen cycling would not be influenced by TP but also impacted by the hydrodynamic condition. Intensive nutrients loadings that increased TP were due to the relatively heavy precipitation and surface runoff in XBA, followed by the unstable physical living environment for planktonic communities, while the decrease of TP indicated the feasible living environment, stimulated the organic anabolism process of nitrogen.Keywords: Three Gorges Reservoir; Xiaojiang backwater area; TN/TP ratio; forms of nitrogen; characteristic of nitrogen cycling; hydrodynamic condition氮、磷是浮游植物生长的关键生源要素. 在水体富营养化过程中, 氮、磷等营养物的大量输入与积累是造成水体生产力水平迅速提高的主要原因[1], 但由于不同浮游植物生长所需营养物比例关系各不相同[2-3], 氮、磷要素相对丰度(TN/TP)的季节变化将改变水中营养物限制性特征[4], 成为调控浮游植物生长交替的关键因素之一[2-4]. Downing认为, TN/TP在很大程度上表征了湖泊受纳氮、磷输入负荷的比例关系, 反映了营养物输入对湖泊营养结构的影响, 湖泊营养水平随TN/TP的降低而提高[5]. Quriós进一步分析了水相中NH4+-N同NO3--N相对丰度变化与TN/TP的潜在联系, 强调NH4+-N/NO3--N随水体营养水平的提高而升高[6-7]. 近年来, 越来越多的研究已不满足于仅停留在对水体氮、磷限制性特点的定性评判上[8-9], 虽然Reynold强调TN/TP的变化对浮游植物群落演替的调节并不显著[10], 但作为湖泊营养物限制性特征的反映, 大量调查发现, TN/TP的变化在影响浮游植物生长的同时[11], 也将显著改变生源要素在水相中的形态分布与循环过程[6-7].三峡成库后, 库区次级河流回水区段的富营养化问题颇受关切. 近年来围绕着库区次级河流回水区段浮游植物群落组成与季节变化特点展开了大量的调查与研究[12-13], 对水动力条件下的富营养化发生发展特点进行了分析探讨[14-15]. 有观点认为三峡库区次级河流回水区段水体普遍受磷素的限制[16], 但在这一独特的过渡型生态系统中, TN/TP同浮游植物生长和生源要素赋存形态及其循环过程的潜在联系尚不明晰. 对太湖、巢湖、东湖等长江中下游地区浅水湖泊群的研究结果认为上覆水体中浮游植物的繁盛加速了对表层水体磷素的生物利用, 并促进沉积层磷素的释放, 进而造成了水体TN/TP的下降[17-18]. 但物理背景完全不同的三峡库区次级河流回水区段, 没有浅水湖泊自然演进过程形成的营养物丰厚的沉积层以满足浮游植物生长对营养物的需求; 水文条件上受人工调蓄和天然河道径流过程交叉影响, 同浅水湖泊亦有天壤之别. 因此, 浅水湖泊中TN/TP对氮、磷循环的影响机制还很难于合理阐释三峡库区次级河流回水区段的水华现象.笔者所在课题组自2006年底开始, 在三峡库区较典型的小江流域回水区段对水体富营养状态及过程进行了持续跟踪研究. 文献[19]对2007年3月至2008年3月氮素赋存形态与季节变化过程进行了分析. 本文将着重探讨该时期小江回水区TN/TP的季节变化过程, 结合氮素赋存形态与季节变化特点, 分析该水域各形态氮素同TP、TN/TP的相互关系, 对不同TN/TP水平下小江回水区氮素形态组成和循环特点进行初步研究.1 研究区域与研究方法1.1 研究区域与采样方案小江流域(图1), 介于北纬30°49′-31°42′, 东经107°56′-108°54′之间, 流域面积5172.5km2, 下游河口距三峡大坝247km, 是三峡库区中段、北岸流域面积最大的次级河流. 三峡水库蓄水至156m后, 小江回水区延伸至开县渠口镇境内, 长约60km. 但考虑回水区末端受到156-145m水位涨落的影响, 本研究选择145m以下的永久回水区: 养鹿乡至小江河口, 约40km河段作为研究区域(图2). 为全面反映小江回水区河段水力条件, 并综合考虑沿岸场镇排污的影响, 笔者在小江回水区段共布置5个采样断面, 分别为: 渠马渡口(N31°07′50.8″, E108°37′13.9″)、高阳平湖(N31°5′48.2″, E108°40′20.1″)、黄石镇(N31°00′29.4″, E108°42′39.5″)、双江大桥(N30°56′51.1″, E108°41′37.5″)和小江河口(N30°57′03.8″, E108°39′30.6″). 各断面李哲等: 三峡水库小江回水区不同TN/TP 水平下氮素形态分布和循环特点511采样点均位于河道深弘线处, 每月2次采集水深0.5m 、1m 、2m 、3m 、5m 、8m 处共6个测点的水样, 采样时间控制在采样当日09:30至16:30. 除现场测试指标外, 对上述不同深度水样进行等量混合, 混合后水样于48h 内完成所有指标的分析测试工作.1.2 测试分析与数据处理方法测试指标包括: 氨氮(NH 4+-N)、硝态氮(NO 3--N)、亚硝态氮(NO 2--N)、溶解性凯氏氮(DKN)、总凯氏氮(TKN). 其中, TKN 为混合水样直接进行消解、测试, 其余指标的测试水样均预先通过0.45μm 纤维滤膜抽滤处理. 另外, TKN 包括总有机氮(TON)、溶解态形式存在的NH 4+-N [20], 也包含了可能吸附于无机颗粒或胶体表面的颗粒态氨氮(PNH 3)[1], 但由于PNH 3吸附量有限且易受水质理化特征的干扰[1,21], 本研究对水相中的PNH 3不予考虑[21]. 根据文献[21], 本研究中各形态氮素的计算关系式如下:溶解态有机氮(DON)=DKN -NH 4+-N; 溶解态无机氮(DIN)=NH 4+-N+NO 3--N+NO 2--N; 颗粒态有机氮(PON)=TKN -DKN; 总有机氮(TON)=DON+PON; 总氮(TN)=DIN+DON+PON.所有指标的分析测试方法参考文献[20]进行. 各采样断面测试结果录入SPSS 进行统计分析. 为使相关性分析和回归分析稳定, 减少分析误差, 本研究将变量进行对数化处理, 并采用局部加权回归方法(LOESS 拟合, 核函数为Tricube)对各次采样数据进行回归平滑, 说明数据序列的总体变化特点. 本研究选择2007年3月-2008年3月期间采集的5个断面总共125个数据样本进行分析. 根据全年气温、水温变化情况并参照重庆地区季节变化规律[22], 对研究期间季节变化进行定性划分为: 春季3-5月上旬; 夏季5月中旬-9月中旬; 秋季9月下旬-11月下旬; 冬季12月-次年2月. 2 结果分析2.1 回水区氮、磷浓度的季节变化过程2007年3月至2008年3月, 小江回水区TN 的平均浓度为1553±43μg/L, 变化范围为664-3239μg/L. TP 平均浓度为61.7±2.7μg/L, 变化范围为12.0-191.0μg/L(表1). TN 、TP 的季节变化过程类似(图3), 但季节差异明显. 2007年春季, 小江回水区TN 、TP 均保持在相对较低水平, 期间TN 、TP 平均值分别为1098±60μg/L 、57.0±7.8μg/L. 受入春后首场强降雨影响, 4月初TN 、TP 普遍增加, 其中TP 的增幅尤为显著. 在5月蓝藻水华期间, TP 浓度没有明显升高, 但TN 浓度却受蓝藻生物固氮的影响显著提高[27]. 进入夏季后, TN 、TP 逐渐上升, 夏季TN 、TP 均值分别为1693±79μg/L 、62.3±5.2μg/L. 夏末TN 、TP 水平普遍下降, 但入秋后二者均开始缓慢升高, 在2008年2月、3月间达到全年的最高水平, 2008年3月TN 、TP 平均值分别达到2217±192μg/L, 89.5±15.4μg/L. 根据Wetzel 提供的湖泊、水库营养状态划分标准[1], 研图1 小江流域水系Fig.1 Drainage system of Xiaojiang watershed图2 养鹿-小江河口回水区段采样点分布 Fig.2 Sketch map of Xiaojiang backwater areaJ. Lake Sci .(湖泊科学), 2009, 21(4)512 究期间小江回水区96.0%的TN 样本和90.4%的TP 样本超过中营养状态的浓度界限(TN ≥753μg/L, TP ≥26.7μg/L), 而34.0%的TN 样本和22.6%的TP 样本高于富营养状态的相应浓度值(TN ≥1875μg/L, TP ≥84.4μg/L), 小江回水区总体上处于中-富营养状态.表1 小江回水区TN 、TP 和TN/TP 统计结果*Tab.1 Results for the concentration level of TN, TP and TN/TP in Xiaojiang backwater area全年(n =125) 春季(n =35) 夏季(n =35) 秋季(n =25) 冬季(n =30)均值 1552±43 1417±110 1693±79 1386±55 1686±58 变化范围 644-3239 644-3239 659-2671 1014-2089 1087-2302TN (μg/L) S.D. 484 651 468 274 315 均值 61.7±2.7 66.3±7.4 62.3±5.2 47.6±2.7 67.3±2.8 变化范围 12.0-191.0 12.0-191.0 22.0-129.0 29.0-82.0 44.0-92.0TP (μg/L) S.D. 30.5 43.7 31.1 13.4 15.4均值 30.6±1.4 33.9±4.2 31.5±2.0 30.3±1.4 26.2±1.3变化范围 6.8-87.3 6.8-87.3 13.5-61.5 19.1-52.8 12.7-40.8TN/TP S.D. 15.3 24.7 11.7 6.9 7.0* n 为样本数.2.2 氮、磷相对丰度的季节变化过程研究期间, 小江回水区TN/TP 平均值为30.6±1.4(表1), 变化范围为6.8-87.3. 2007年3月, 小江回水区TN/TP 保持在全年最高水平(图4), 但4月TN/TP 陡然下降至全年最低水平, 4月末回水区各采样断面TN/TP 平均仅为8.8. 此后回水区TN/TP 逐渐回升, 在7月末、8月初虽略有下降, 但入秋后TN/TP 均基本保持在20-40之间. 统计检验表明小江回水区TN/TP 全年季节间差异并不明显, 但春季TN/TP 的变幅却是各季节最大的. 根据Guildford 等提出的水中营养物限制性分类标准[8]: TN/TP ≥50(摩尔比, 换算成质量比约为22.6)为磷限制状态, 而TN/TP ≤20(摩尔比, 换算成质量比约为9.0)为氮限制状态, 研究期间70.4%的TN/TP 处于磷限制状态, 仅3.2%的数据样本处于氮限制状态. 虽然研究期间小江回水区总体处于磷限制状态, 但氮限制状态的存在表明研究期间营养物限制状态交替的情况可能存在, 并有可能对浮游植物生长和群落演替产生影响.3 讨论参照Guildford 的营养物限制性标准[8], 将研究期间小江回水区TN/TP 划分为以下三个水平: TN/TP ≤22(质量比, 下同)、22＜TN/TP ＜32和TN/TP ≥32. 表2提供了在上述状态下各形态氮素以及TP 的平均浓度和变化范围, 图5反映了不同TN/TP 水平下的氮素组成情况.图3 小江回水区TN 、TP 浓度季节变化过程 Fig.3 Scatter dots of the variation of total nitrogen and total phosphorus李哲等: 三峡水库小江回水区不同TN/TP 水平下氮素形态分布和循环特点513研究期间, 小江回水区TN 与TP 呈显著正相关关系(表3), 表明小江回水区氮、磷输入和输出的途径大致相同. 由于磷素属典型的沉积型循环[23], 除城镇生活污水与工业废水外, 水相中TP 最主要来源是流域矿质颗粒的随流输移和陆源输入[21], TP 含量的高低反映了该水域营养物输入负荷强度的大小[5,24]. 研究期间, TN/TP 与TN 无明显统计关系, 但同TP 总体呈较强的负相关关系, 其log-log 线性模型斜率为-0.725, LOESS 拟合近似于3次多项式的曲线形式(图6), 同Downing 、Quriós 等的研究结果一致[5-6], 说明磷素的波动是调控小江回水区TN/TP 的主要影响因素[5]. 另外, NH 4+-N 同TP 和TN/TP 无显著相关性, 而NO 3--N 与TP 显著正相关但同TN/TP 显著负相关(表3), 且NO 3--N 为水相中氮素的主要赋存形态, 说明NO 3--N 是小江回水区氮素输入的主要形式, 且和TP 的输入途径可能相同.当TN/TP ≤22时, 水相中TP 含量明显高于其余两种TN/TP 水平下的TP 含量(表2), 说明该状态下营养物输入负荷较高. 较高的TP 浓度是使该状态下TN/TP 保持在较低水平的主要原因[5]. 研究发现该状态下TN/TP 同TP 无显著统计关系, 但TN 同TN/TP 显著正相关(图7), TN 的增加或减少是改变TN/TP 的关键, 表明在营养物输入强度较大的情况下, TP 相对丰足使TN 成为影响小江回水区营养结构特点的主要因素, 该状态下系统将有可能通过自身的生物固氮作用刺激TN 含量的增加, 调节TN/TP 以消纳相对过量的TP [4,11,24], 研究期间在TN/TP ≤22时出现了固氮型蓝藻的生长证实了上述推断[27], 同时Smith 亦认为TN/TP ≤22是固氮型蓝藻占优势的主要标志[24].表2 不同TN/TP 水平下各形态氮素和TP 的平均浓度与变化范围*Tab.2 Mean value and range of TP and different forms of nitrogen under different TN/TP ratiosTN/TP ≤22(n 36) 22＜TN/TP ＜32(n 46) TN/TP ≥32(n =43) 均值 92.6±4.5 60.5±3.1 37.1±2.4TP 变化范围 41.0-191.0 27.0-130.0 12.0-75.0均值 1476±87 1616±74 1550±66TN 变化范围 644-2671 659-3239 748-2592 均值 297±33 289±26 325±39NH 4+-N 变化范围 78-902 15-737 34-1036 均值 793±50 724±44 613±37NO 3--N 变化范围 213-1344 18-1606 40-1087 均值 25.4±2.5 17.9±2.9 20.5±2.6NO 2--N 变化范围 2-55 0.0-116.0 0.0-77.0均值 184±29 342±39 274±45DON 变化范围 9-639 5-1207 0-1045均值 177±27 242±35 317±49PON 变化范围 6-798 13-1063 8-1523* 单位为μg/L, n 为样本数.图5 不同TN/TP 水平下氮素组成情况 Fig.5 Composition of TN under different TN/TP ratio 图4 小江回水区TN/TP 的季节变化情况Fig.4 Scatter dot of the variation of TN/TP ratioJ. Lake Sci .(湖泊科学), 2009, 21(4) 514表3 研究期间小江回水区不同TN/TP 水平下各形态氮素同TP 、TN/TP 的相关系数矩阵Tab.3 Martix of correlation coefficients among different forms of nitrogen, TP and TN/TP ratios全年数据 NH 4+-N NO 3--N NO 2--N DON PON TN TP 4+NO 3--N - 1.000 NO 2--N - - 1.000DON - - - 1.000 PON - - - - 1.000 TN 0.453** 0.453* - 0.461**0.416** 1.000 TP - 0.445** -0.226* - - 0.464** 1.000 TN/TP - -0.219*-0.192* - - - -0.813* TN/TP ≤22 NH 4+-N NO 3--N NO 2--N DON PON TNTP NH 4+-N 1.000 NO 3--N - 1.000 NO 2--N -0.434** -0.437** 1.000 DON - 0.398*-0.348* 1.000 PON - - - - 1.000 TN 0.703** 0.749** -0.414* 0.543**0.506** 1.000 TP - 0.390*- - - 0.479** 1.000 TN/TP 0.580** 0.402* -0.544**0.337* 0.451** 0.594** - 22＜TN/TP ＜32 NH 4+-N NO 3--N NO 2--N DON PON TN TP 4+NO 3--N - 1.000 NO 2--N- - 1.000 DON - - - 1.000 PON - 0.416** 0.295* - 1.000 TN 0.380** 0.560**- 0.387**0.629** 1.000 TP 0.303* 0.551** - 0.370* 0.612** 0.938** 1.000 TN/TP - - - - - - -0.442**TN/TP ≥32 NH 4+-N NO 3--N NO 2--N DON PON TN TP NH 4+-N 1.000 NO 3--N - 1.000 NO 2--N - - 1.000 DON - - - 1.000 PON - - - - 1.000 TN 0.399** - - 0.459**0.460** 1.000 TP 0.436** - - 0.351**0.468** 0.861** 1.000 TN/TP -0.296*- - - -0.362* -0.416** -0.788*** 显著性水平为0.05; **显著性水平为0.01; “-”表示无显著相关性.图6 TP 和TN/TP 的log-log 相关关系Fig.6 Scatter dot of the TP -TN/TP log-log relationship图7TN 和TN/TP 的log-log 相关关系 Fig.7 Scatter dot of the TN -TN/TP log-log relationship李哲等: 三峡水库小江回水区不同TN/TP 水平下氮素形态分布和循环特点515当22＜TN/TP ＜32时, TN 和TP 高度正相关, 相关系数达到0.983(表3), 但TN 同TN/TP无显著相关性而TP 同TN/TP 呈显著负相关,说明该状态下TP 取代TN 成为调控水体营养结构特点的主要因素. NH 4+-N 、NO 3--N 、DON 和PON 与TN 均有显著正相关关系, 但对相关系数的比较发现, 该状态下NO 3--N 和PON 的增加对TN 增加的贡献较大. 同时, PON 同NO 3--N 亦有显著正相关关系, 而同NH 4+-N 无明显相关性.由于磷限制状态下水相中氮素最主要的合成途径为NO 3--N →PON 和NH 4+-N →PON [1], 相比之下, 研究认为该状态下系统通过对NO 3--N 的摄取、利用以合成有机氮素的生态过程更为明显.当TN/TP ≥32时, 小江回水区水相中TP含量保持在较低水平(表2)[24], 使TN/TP 相对较高. 相关性分析发现TN 和TP 保持较强的正相关关系, 相关系数为0.861(表3). 虽然各形态氮素之间相关关系不明显, 但TN 和TP 均与DON 、PON 和NH 4+-N 显著正相关, 且DON 、PON 同TN 、TP 的相关性大于NH 4+-N(表3), 说明该状态下TP 含量同有机氮含量关系紧密. 而PON 与TN/TP 有显著负相关关系, 说明该状态下水中PON 含量下降同TN/TP 升高或TP 含量下降有关, 据此推测该状态下TN/TP 升高有使PON 含量减少的趋势, 反映出浮游植物利用无机氮素合成PON 的过程将有可能受到抑制. 结合该状态下NH 4+-N 同TN 、TP 显著正相关, 同TN/TP 显著负相关, 研究认为NH 4+-N 可能是影响该状态下上述氮素合成和循环过程的关键因子.作为湖泊营养结构的关键表征, TN/TP 变化将明显改变湖泊生境. 对不同类型湖泊的大量调查发现, TN/TP 的降低是湖泊营养水平提高的标志[5-6], 而伴随TN/TP 的降低, NH 4+-N/NO 3--N 随TN/TP 的降低而增加[6], 湖泊水体将从氧化性环境向还原性环境转变[7,25], 同时氮素循环强度亦明显提高[1], DON/PON 将随湖泊营养程度的加重而降低[1]. 但在本研究中, 小江回水区NH 4+-N/NO 3--N 随TN/TP 的增加而升高, 而DON/PON 则相应地呈现出下降的趋势(图8). 另外, 当22＜TN/TP ＜32和TN/TP ≥32时TON(DON+PON)含量及其在TN 中所占比重相当, 且均大于TN/TP ≤22水平下的相应值, 同时PON 含量及其在TN 中所占比重在TN/TP ≥32水平下最高, 而在TN/TP ≤22水平下最低. 可以看出, 小江回水区氮素形态组成(NH 4+-N/NO 3--N 和DON/PON)随TN/TP 升高或降低而发生的变化均未表现出湖泊已有研究中所反映出的特点[1,6].根据前述分析并结合野外实地观测经验, 研究发现该区域河道型水库的独特物理背景和水动力条件在一定程度上支配着TP 的季节变化过程. 研究期间, 小江回水区TP 和作为磷素主要赋存形态的颗粒态磷(PP)同径流、降雨量均有显著的正相关关系. 换句话说, 强降雨和强径流过程在很大程度上带来了高强度的营养物输入, 使回水区TP 含量有明显升高. 由于河道型水库水体更新周期远小于湖泊(据笔者计算小江回水区145m 水位下夏季洪水季节水体更新周期仅20d 左右, 而156m 水位下冬季枯水季节更新周期为80-90d), 较强的降雨和径流过程却有可能使回水区水体更新周期过快而不适宜浮游生物生长. 因此, 在TN/TP ≤22水平下, TP 大量输入的同时, 不适宜的水动力条件有可能在一定程度上抑制了氮素的有机合成, 使得该状态下DON 、PON 含量以及它们在TN 中所占比重为比其余两种TN/TP 水平下的相应值低, 而NO 3--N 含量及其在TN 中所占比重为最高, NH 4+-N/NO 3--N 则下降. 但伴随强降雨和强径流过程的终结, TP 含量下降但TN/TP 却有所升高, 水动力条件趋于改善为浮游植物生长创造了相对稳定的物理环境, 并加速了对无机氮素的生物利用, 使得在TN/TP ≥32和22＜TN/TP ＜32水平下, DON 、PON 含量及其在TN 中所占比重均较TN/TP ≤22时的相应值高, NO 3--N 含量及其在TN 中所占比重则明显下降. 但目前的研究暂无法解释以下两个现象:图8 不同TN/TP 下主要氮素形态相对丰度变化情况Fig.8 Varation of relative abundance of major forms ofnitrogen under different TN/TP ratioJ. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(4) 516(1)当TN/TP≤22时, 较强的强降雨和径流过程使TP含量增加, NO3--N含量亦明显增加, 回水区中无机氮(DIN)较为丰富. 虽然生物固氮作用的发生被认为是为了消纳该状态下系统中相对丰足的TP, 但从氮素形态组成上看, 该状态下并不存在无机氮的相对不足而迫使蓝藻通过固氮作用满足自身生长的物质条件[26], 这同生物固氮研究中的普遍认识[26]有一定矛盾. 同时, 该状态下NO2--N同各形态氮素和TN均显著负相关, 且DON与NO3--N有显著的正相关关系, 研究推测生物固氮的产生可能同无机氮素的生物可利用性密切相关, 并将很可能改变该状态下的氮素循环模式, 但由于缺乏更多的信息, 目前尚难以就上述问题作进一步阐释.(2)当TN/TP≥32时, 虽然研究认为NH4+-N对该状态的氮素循环有明显影响, 但NH4+-N在氮素合成环和分解环中所扮演的角色并不明晰. 另外, 该状态下TN同TN/TP有显著的负相关关系(表3、图7), 表明除TP影响TN/TP的变化外, TN含量的改变亦同水体磷限制程度的变化有密切联系. 但目前的研究仍无法揭示其潜在的生态机制.4 结论研究期间, 小江回水区TN的平均浓度为1553±43μg/L, TP平均浓度为61.7±2.7μg/L, 回水区总体处于中-富营养状态. TN、TP的季节变化过程类似, 但季节差异明显, 其基本变化过程是: 2007年春季保持相对较低水平, 受入春后暴雨的影响在春末夏初出现较大幅度的增加, 在夏季达到全年的较高水平, 入秋后TN、TP浓度逐渐下降, 但入冬后继续缓慢上升. 研究期间, TN/TP平均为30.6±1.4, 表现为磷素限制, 全年季节变化并不明显, 但在春季变幅较大. 该水域氮、磷输入、输出的途径大致相同, TP的波动是调控小江回水区TN/TP的主要影响因素.当TN/TP≤22时, TN是影响小江回水区营养结构特点的主要因素, 生物固氮作用有可能发生以调节TN/TP, 消纳相对丰足的TP. 当22＜TN/TP＜32时, TP取代TN成为调控TN/TP的主要因素, 系统通过对NO3--N的摄取、利用以合成有机氮素的生态过程较明显. 当TN/TP≥32时, TP含量保持在较低水平, TP和TN/TP对有机氮含量影响显著. 研究推测TN/TP的升高有使氮素有机合成受到抑制的潜势, NH4+-N 有可能是影响TN/TP≥32水平下氮素合成和循环过程的关键因子.小江回水区过渡型生态系统的独特物理背景使得不同TN/TP水平下氮素形态组成和循环过程带上了水动力的烙印: 强降雨和强径流过程使回水区段营养物输入强度加大, 水中TP含量提高但水动力条件却不适宜浮游植物的生长, 有机氮含量及其在TN中所占比重随TP含量的升高和TN/TP的下降而下降. 但伴随强降雨和强径流过程的终结, TP含量下降但TN/TP却有所升高, 水动力条件趋于改善为浮游植物生长创造了相对稳定的物理环境, 加速了对无机氮的生物利用, 使TON含量及其在TN中所占比重升高, NO3--N含量及其在TN中所占比重则明显下降. 但是目前的研究上尚未能就TN/TP≤22时生物固氮作用的产生机制以及TN/TP≥32水平下TN对TN/TP的调控作用等现象做进一步的阐释.5 参考文献[1]Wetzel RG. Limnology: Lakes and river ecosystems. CA: Academic Press, 2001: 207-210.[2]Tilman D. 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三峡澎溪河高阳平湖碳通量初步分析及不确定性

三峡澎溪河高阳平湖碳通量初步分析及不确定性
徐琳琳ｒ，李哲，艳
（１：重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆４０００４４）
（２：中国科学院重庆绿色智能技术研究院水库水环境重点实验室，重庆４００７１４）
ｘｕＬｉｎｌｉｎ，ＬＩＺｈｃ，。
，
ＬＩＣｈｏｎｇ，ＣＨＥＮＹｏｎｇｂｏ。ＧＵＯＪｉｎｓｏｎｇ＆ＸＩＡＯＹａｎ
，
（１：ＦａｃｕｌｙｔｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
的工作予以验证或改进．
关键词：三峡水库；澎溪河；高阳平湖；碳；空间分布；收支动态
ＡｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｔｕｄｙｏｆｃａｒｂｏｎｂａｌａｎｃｅａｎｄｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｆｏｒＬａｋｅＧａｏｙａｎｇ，ＰｅｎｇｘｉＲｉｖ。ｅｒｏｆｔｈｅＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒ
（２：ＫｅｙＬａｂｏｆＲｅｓｅｒｖｏｉｒＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｒｅｅｎａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆ

三峡水库蓄水后库区气候要素变化趋势分析

三峡水库蓄水后库区气候要素变化趋势分析三峡水库是世界上最大的水库之一，它位于中国的长江上游地区，是一项具有重要意义的水利工程。

自2003年蓄水以来，三峡水库已经成为世界上最大的水电站之一，对长江流域的气候和生态环境产生了深远的影响。

蓄水后，库区的气候要素发生了一定程度的变化，包括气温、降水、湿度等方面。

本文将从这些方面入手，分析三峡水库蓄水后库区气候要素的变化趋势。

一、气温变化蓄水后，三峡水库库区的气温发生了显著的变化。

按照相关数据显示，水库蓄水后，库区的气温相较之前有所升高。

这主要是由于水库在蓄水后形成了较大的水体面积，而水体具有很强的吸热能力，在白天可以吸收大量阳光热能，夜晚则可以释放热量，因而使得库区气温相对较高。

由于库区水体的存在，还导致了当地较为显著的湿润现象，使得库区气温变化与附近地区不同，会形成所谓的“水库自身气候”。

二、降水变化蓄水后，三峡水库库区的降水量也出现了一定的变化。

根据数据统计，虽然蓄水后库区的降水量总体上并未发生明显的增减，但是降水分布出现了一些变化。

蓄水后，水库上游附近的降水量相对下降，而水库下游附近的降水量相对增加。

这是因为水库的蓄水后形成了一个较大的水体面积，对局部大气环流产生了一定的影响，从而影响了当地的降水分布。

水库蓄水后会形成一定的水汽输送效应，增加了下游地区的降水量。

三、湿度变化三峡水库蓄水后库区的气候要素发生了一定的变化。

气温方面，蓄水后库区的气温相对较高；降水方面，蓄水后库区的降水分布发生了变化；湿度方面，蓄水后库区的湿度有所增加。

这些变化对当地的自然环境和生态系统都产生了一定的影响，需要引起重视并加以合理的调整和管理。

未来，我们需要对水库蓄水后的气候变化进行更加深入的研究，以更好地了解其对当地生态环境的影响，从而为保护和恢复当地生态环境提供科学依据。

三峡水库蓄水后库区气候要素变化趋势分析

三峡水库蓄水后库区气候要素变化趋势分析三峡水库是中国最大的水利枢纽工程，位于长江干流上，其极大地改变了长江上游及下游的气候、生态环境和地质构造。

三峡水库蓄水后，水库库区气候要素发生了显著的变化，引起人们广泛关注。

本文将从气温、降水、风速和湿度等角度来分析三峡水库蓄水后库区气候要素的变化趋势。

一、气温变化趋势三峡水库蓄水后，库区气温发生了显著变化。

根据气象数据统计，蓄水后库区的平均气温呈现出逐年上升的趋势，特别是夏季气温较蓄水前有所提高。

主要原因在于水库蓄水后，库区的水体蒸发量增加，使得周围环境变得更加潮湿，热量更难散发，导致气温上升。

蓄水后库区的地表面积减少，土壤湿度增加，使得地表热量更多地转化为潜热，进一步提升了库区气温。

三峡水库蓄水后库区气温呈现出逐年上升的趋势。

二、降水变化趋势三峡水库蓄水后，库区的降水量发生了显著变化。

据气象部门的统计数据显示，蓄水后库区的年降水量整体呈现出逐年减少的趋势。

这主要是由于水库蓄水后，库区的水汽输送能力减弱，使得降水云团在库区附近凝结降水的机会减少，从而导致了降水量的减少。

库区干湿季节的分布也出现了一定的变化，蓄水后库区旱季的干旱程度加剧，湿季的降水量相对减少。

三峡水库蓄水后库区的降水量呈现出逐年减少的趋势。

三峡水库蓄水后库区的气候要素发生了显著的变化，具体表现为气温上升、降水量减少、风速减小和湿度增加。

这些变化不仅影响了库区的生态环境和农业生产，还对整个长江流域的气候格局产生了一定的影响。

这也提醒我们应该更加重视水库蓄水后对气候的影响，采取相应的措施来适应气候变化，保护生态环境，促进可持续发展。

三峡库区干流及库湾支流(朱衣河)夏季CO2分压及扩散通量

三峡库区干流及库湾支流(朱衣河)夏季CO2分压及扩散通量魏浩斌;吴学谦;操满;傅家楠;贾晓斌;邓兵;汪福顺【期刊名称】《上海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(022)004【摘要】以三峡库区中长江干流及其支流朱衣河作为主要研究对象,于2013年5-7月对该研究区域干支流的CO2分压进行了研究,并计算出CO2的扩散通量.研究结果表明,在水体剖面上表层水体CO2分压最小;随着水深增加,CO2分压急剧增大,到达10 m后才保持稳定.干支流表层水体CO2分压的分布和扩散通量差异显著.5-7月,干流水体表层CO2分压为220.8～268.0 Pa,CO2扩散通量为51.05 mmol·m-2.d-1;支流水体表层CO2分压为14.9～190.3 Pa,3个月的CO2扩散通量分别为0.42,-0.12和20.83 mmol·m-2.d-1.研究结果表明,支流释放的CO2远小于干流.【总页数】8页(P497-504)【作者】魏浩斌;吴学谦;操满;傅家楠;贾晓斌;邓兵;汪福顺【作者单位】上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海200062;上海大学环境与化学工程学院,上海200444【正文语种】中文【中图分类】X14【相关文献】1.三峡库区干支流水体交换特征初步研究--以朱衣河为例 [J], 周子然;邓兵;王雨春;汪福顺;党承华2.三峡水库支流库湾热收支——以朱衣河为例 [J], 赵晓杰;程瑶;黄伟建;王雨春;党承华3.三峡水库夏季干流、支流(草堂河)水体的二氧化碳分压及扩散通量 [J], 吴学谦;操满;傅家楠;魏浩斌;贾晓斌;邓兵;汪福顺4.三峡支流朱衣河消落带N<sub>2</sub>O排放特征研究 [J], 万晓红;王启文;王雨春;;;5.三峡库区低水位运行期库尾支流筑坝对其水体CO2分压及排放的影响 [J], 徐强;李宏;白小霞;程呈;李琨;何强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

AIRS遥感观察三峡库区二氧化碳浓度变化特征

资源及环境
中国科技信息２０１３年第２４期’ ＣＨＩＮＡＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤｅｃ．２０１３
基金项目：重庆市教委科学技术研究项目（批准号：ＫＪ１３１３０５）
球中对流层ＣＯ，有效气体混合比数据。其中Ｌ３数据为网格数据，空间分辨率为２．５。（经度） × ２。（纬度），分别
提供了日平均、八日平均和月平均数据＿１＿。为了研究三峡库区ＣＯ大气浓度长期的时空变化，选择其月平均数据进行分析。
国航空航天局（ＮＡＳＡ）发射的Ａｑｕａ卫星上，用于测量地球大气和地面特征。观测数据用来进行天气预报和研究地
３４
中国科技信息２０１３年笫２４期・ＣＨＩＮＡＳＣｌＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤｅｃ．２０１３
｛厂＼～／、一黄河
资源及环境
三峡库区从三峡大坝至重庆市。图ｌ显示三峡库区的地理位置（经纬度）。为了覆盖三峡库区及周边地区，选择如图１所示格点进行分析。每个格点的大小均为２．５。（经度）× ２。（纬度）。位于库区内的格点有２、４、５￣１１６，其他格点位于库区之外。

三峡库首回水区水华期间污染因子变化趋势及相关性分析

2003年，三峡库区首次完成135m蓄水，部分受回水顶托的库湾和支流形成半封闭型缓流水体，水体自净能力变差，充足的营养盐更有利于藻类繁殖。

局部时段多次发生水华，威胁着三峡库区的水质安全，成为社会各界关注的焦点。

三峡库区香溪河库、湖北秭归香溪河高阳镇河段[2]先后爆发甲藻水华。

2010年，三峡库区进行175m实验性蓄水，次年3月夷陵区段太平溪库湾回水区爆发水华。

持续近一个月，本文对爆发期间水域主要污染因子和藻类生长情况进行了对比分析，总结水华与水体中主要污染因子之间的关系，为库区水华治理提供科学支撑。

2011年3月23日，三峡库区太平溪回水区水色异常，水体呈现红棕色，库湾沿岸呈团块状，中部呈现条带状。

随着时间推移，团块面积不断扩大，峰值时面积达到4万平方米。

经鉴定此次水华优势藻类为倪氏拟多甲藻，所占比例近100%。

1　材料及方法1.1　监测点位设置在太平溪库湾回水区设置三个监测点位，1#监测点位于太平溪汇入口，2#监测点位于库湾中部，3#监测点位于库湾出口处。

1.2　监测项目选取选取水温、pH值、高锰酸盐指数、溶解氧、总氮、总磷、叶绿素a、透明度和藻密度共计9项作为分析指标。

1.3　时间和频次3月23日至4月22日水华爆发期间监测实行日监测制度，每日进行采样分析。

1.4　样品采集和分析方法用有机玻璃采水器采集表层下0.5m水样，放入采样瓶中备分析。

水温、pH值、溶解氧和透明度在现场进行监测。

藻密度采用鲁格试剂固定。

分析采用国家或行业标准方法，有关分析操作按照《水和废水监测分析方法》（第四版增补版）要求执行。

2　结果与分析2.1　结果统计从空间分布分析，藻密度和污染因子浓度从太平溪汇入口回水区向三峡主库区方向呈下降趋势。

主要由于太平溪春季径流量较少，对回水区污染因子稀释作用较弱，造成污染物聚集。

随着向三峡主库区延伸，水面开阔，库容量加大，水体交换能力加强，对污染因子的稀释和降解作用明显提高，藻密度和污染物浓度下降。

三峡水库156m蓄水前后澎溪河回水区藻类多样性变化特征

三峡水库156m蓄水前后澎溪河回水区藻类多样性变化特征李哲;王胜;郭劲松;孙志禹;陈永柏;龙曼【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2012(024)002【摘要】为了解156 m蓄水前后三峡水库次级河流藻类多样性变化特征,对2007年7月至2008年1月澎溪河回水区的藻类种群结构的变化进行连续监测.基于三峡水库水位调度特点,将监测期划分为蓄水前、中、后三个时段,即7-9月、10月、11月至翌年1月,应用Shannon-Weaver多样性指数H’对藻类多样性进行评价,通过Connell中度扰动假说理论结合优势藻种探讨蓄水过程水动力变化及藻类多样性的变化特征.结果表明:2007年7-9月蓄水前H’均值为3.466±0.317,10月蓄水期则降为3.246±0.338,而11月蓄水后高水位阶段H'均值上升为3.431±0.352.蓄水前澎溪河回水区具有河流型特征,流量与降雨作为主要的物理扰动因子影响水体扰动强度,进而引起多样性变化.10月蓄水期间水位突升、流量骤降导致水体扰动强度加剧,较蓄水前藻类多样性下降.自11月蓄水后的高水位阶段,降雨较小、流量趋于稳定,水体扰动降低,多样性回升并维持在相对稳定的状态.%In order to analyze the phytoplankton diversity in the backwater area of Pengxi River before and after the impoundment of the Three Gorges Reservoir ( TGR) to the water level of 156 m, the variation of algae community of Pengxi River had been ob-served from July 2007 to January 2008. According to the water level variation in TGR, the time was divided into three periods: July -September, October and November - January. The algae diversity of five sites in Pengxi River was assessed using Shannon-Weaver diversity index H'. Moreover, the Connell's intermediate disturbance hypothesis was applied to analyze the impact on algae diversity caused by hydrodynamic conditions' variation during the impoundment process. Before 156 m impoundment, the mean H' index was 3.466 ±0. 317, declined to 3.246 ±0.338 in October and recovered to 3.431 ±0.352 during the hig h water level period. Before impounding, the Pengxi River was of riverine-type, with flow and rainfall being the main physical disturbance factors affected the disturbance intensity and algae diversity. As a result of water level suddenly risen and the flow severely droppen, the disturbance intensity increased compared with the impounding period. After 156 m impounding, the Pengxi River was at the high water phase, the less rainfall and stable flow reduced the physical disturbance, so the H' index recovered and maintained at a relatively stable state.【总页数】5页(P227-231)【作者】李哲;王胜;郭劲松;孙志禹;陈永柏;龙曼【作者单位】重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;中国长江三峡集团公司,宜昌443002;中国长江三峡集团公司,宜昌443002;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045【正文语种】中文【相关文献】1.三峡澎溪河回水区流速对藻类原位生长速率的影响∗ [J], 李哲;张曾宇;杨中华;郭劲松;刘静;李丹;肖艳2.三峡水库澎溪河流域高阳回水区夏季水体CO2分压日变化特性 [J], 郭劲松;蒋滔;李哲;陈永柏;孙志禹3.三峡水库蓄水初期大宁河回水区流速与藻类生长关系的初步研究 [J], 黄程;钟成华;邓春光;幸治国;李永建;王德蕊;蒙万伦4.156m蓄水后三峡水库小江回水区春季浮游植物调查及多样性评价 [J], 郭劲松;陈杰;李哲;方芳;张超;田光5.三峡水库蓄水后澎溪河消落带植物群落格局及多样性 [J], 王强;刘红;袁兴中;孙荣;王建修因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

三峡不同蓄水阶段澎溪河CO_2通量的初步研究

三峡不同蓄水阶段澎溪河CO_2通量的初步研究李哲;白镭;郭劲松;蒋滔;孙志禹;陈永柏【期刊名称】《水科学进展》【年(卷),期】2012(23)6【摘要】为掌握不同蓄水阶段温室气体通量强度,揭示水生生态系统在水库蓄水后的重建过程,选择2004年(蓄水后第1年)、2008年(蓄水后第5年)为典型年,结合同期主要环境参量,比较研究了三峡典型支流澎溪河回水区水柱表层CO2分压p(CO2)及其扩散通量FCO2特征。

研究发现,2004年澎溪河双江大桥处水柱表层p(CO2)、FCO2年均值分别为(101.9±7.5)Pa、(13.99±1.58)mmol/(m2.d),2008年相应为(129.1±16.4)Pa、(19.92±3.55)mmol/(m2.d)。

水位上升淹没土地带来更多有机质降解,可能引起了p(CO2)和FCO2的总体升高;蓄水过程水域生态系统逐渐完善,浮游植物生长对p(CO2)和FCO2的影响逐渐显现。

【总页数】10页(P851-860)【关键词】三峡水库;水库蓄水阶段;CO2分压;扩散通量;水生生态系统【作者】李哲;白镭;郭劲松;蒋滔;孙志禹;陈永柏【作者单位】重庆大学城市建设与环境工程学院;四川省建筑设计院;中国长江三峡集团公司【正文语种】中文【中图分类】TV121.2【相关文献】1.三峡澎溪河高阳平湖碳通量初步分析及不确定性∗ [J], 徐琳琳;李哲;李翀;陈永柏;郭劲松;肖艳2.三峡水库不同运行阶段澎溪河典型优势藻原位生长速率 [J], 冯婧;李哲;闫彬;张利萍;郭劲松;方芳;张曾宇3.三峡库区澎溪河水华过程中CO2浓度及通量变化研究 [J], 刘静; 唐存良4.三峡水库澎溪河水-气界面CO_2与CH_4通量特征及影响因素初探 [J], 秦宇;王紫薇;李哲;杨博逍5.三峡澎溪河水域CO_2与CH_4年总通量估算 [J], 李哲;白镭;蒋滔;郭劲松;刘静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

蓄水初期三峡水库草堂河水-气界面CO2和CH4通量日变化特征及其影响因素

ｔｅｒ－ａｉｒｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆＣａｏｔａｎｇＲｉｖｅｒ，ＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒｉｎｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｉｍｐｏｕｎｄｍｅｎｔｐｅ —
（３：ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷａｔｅｒＣｙｃｌｅＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３８，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
于２０１５年９月初在库腹一级支流草堂河回水区开展连续２４ｈ的定位观测．结果表明，２４ｈ监测期内，支流库湾水一气界面ＣＯ２通量变幅为一８１．６４２～１８０．９９１ＩＴ－ｇ／（ｉｎ・ｈ），呈“ 昼吸夜放” 特征，均值为１７．３４６ＩＴＩｇ／（ｍ・ｈ），总体为释放特征；
ＣＨ４全天均表现为释放状态，释放通量均值为０．０６４ｍｒ，／（ｍ・ｈ），呈“ 昼弱夜强” 变化．相关分析结果表明，ＣＨ和ＣＯ，释
放通量与风速呈正相关，与表层水温、溶解氧浓度、叶绿素ａ浓度呈负相关，说明风速物理扰动、浮游植物光合作用是控制
ＹＥＺｈｅｎｙａ＆ＬＩＡＮＧＳｈｕｎｔｉａｎ
（１：ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｃｈａｎｇ４４３００２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）（２：ＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｂｅｑｉｎｇ１０００３８，尸．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）

三峡水库和长江宜昌段河道夏季日间水环境初步评价及对策分析

湿地是分布在陆地系统和水体系统之间的由陆地系统和水体系统相互作用而形成的自然综合体，也是地球上具有多种功能的独特生态系统[1-2]。

湿地是最富生物多样性的生态景观，在经济社会发展的今天也备受重视[3]。

1982年国际资源和自然保护联合会（I U C N）、联合国环境规划署（U N E P）、世界野生生物基金会（W W F）联合制定的世界自然资源保护大纲中，将湿地与海洋、森林并列为三大系统，而淡水湿地也被列为了受威胁物种最重要的集结地。

而湿地也是人类生存环境的重要组成部分，对地区、国家和全球的气候变化、经济发展以及人类的生存环境都具有很重要的影响。

国外湿地的研究重点区域集中于芬兰、俄罗斯和北美等地，主要集中在对引起湿地景观变化的机理方面的深入研究。

1971年《拉姆萨尔公约》签署后，各国纷纷成立了湿地研究机构，研究工作也逐渐转入了对湿地水体生态恢复和人类活动对湿地的环境影响研究[4]。

而缓流型河道与河道型水库在近岸区域也会形成湿地形态的自然系统。

水体富营养化以及水体污染是缓流型河道与湖泊分类和演化的一个过程，也是水体衰老的一种表现。

随着水利水电事业和经济社会的发展，大型水库和改造湖泊的出现导致了水体富营养化成为各地普遍发生的一种现象，越来越受到世界各国的重视。

水体污染导致的水域中的营养盐含量升高、浮游藻类的大面积繁殖，使得光合作用下水体昼夜溶氧量大幅度变化，造成了鱼类死亡和水体使用功能降低的不利后果。

20世纪60年代，联合国经济合作和开发组织（OE C D）便组织过18个国家进行湖泊水体富营养化的系统研究工作。

而后，1991—1993年澳大利亚的新南威尔士州连续发生了162次水华，其中有84次对水的用途造成了不良影响，尤其是1991年底，达令河水系发生了世界上有记录以来最大规模最为严重的蓝藻水华暴发事件[5]。

在葛洲坝工程和三峡工程完工之后，宜昌和重庆市境内形成了中国最大面积的河道型水库，即三峡水库，同时三峡水库下游的宜昌境内长江河段也形成了受水库下泄流量调节的缓流型河道。

三峡水库澎溪河CO_2_CH_4气泡释放通量初探

（ 1 ： Chongqing Institute of G reen and Intelligent Technology，Chinese Academy of Sciences ，Chongqing 400030 ，P．Ｒ． China）（ 2 ： Faculty of Urban Construction and Environmental Engineering，Chongqing University，Chongqing 400044 ，P．Ｒ． China）（ 3 ： China Three G orges Corporation，Beijing 100038 ，P．Ｒ． China） Abstract： Ebullitions of CH4 and CO2 from sediments to water surface are one of the critical pathways of greenhouse gas emission in natural water bodies． Modified gas collecting funnels were applied to collect CH4 and CO2 ebullition and estimate their emission 2012 ，ebullition fluxes at an embayment in Lake Gaoyang，Pengxi Ｒiver，in the Three Gorges Ｒeservoir． From March to August， emission fluxes of CH4 were 0． 0123288． 64 μmol / （ m2 ·d），while that of CO2 were 0799． 89 μmol / （ m2 ·d）． Significant spatialtemporal heterogeneities were detected． Generally，ebullition emission fluxes of CH4 were much higher than that of CO2 ． Correlation analysis indicated that ebullition emissions of both CH4 and CO2 were simultaneously． Comparing with the global datasets， CH4 and CO2 ebullition emission fluxes in this area were in the middle level． Comparing with the airwater diffusive fluxes monitored simultaneously，CH4 ebullition fluxes were about 01893． 90% of those of diffusive fluxes． In excess ebullition situation，this ratio could go up to 6270． 5% ± 390． 0% ； CO2 ebullition fluxes about 021． 74‰ and up to 40． 33‰ ± 0． 93‰． It can be concluded that CH4 ebullition fluxes should not be neglected in evaluation of the total emission fluxes in this area． Keywords： Three Gorges Ｒeservoir； Pengxi Ｒiver； Lake Gaoyang； CO2 ； CH4 ； ebullition fluxes