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丹江口水库首次170 m蓄水陶岔水域水质变化特征
1
作者 王超 廖沛涵 +3 位作者 聂勇 付婷 柳根 范文重 《人民长江》 北大核心 2026年第1期46-52,共7页
2021年10月,丹江口水库首次实现170 m正常蓄水位,陶岔附近水域形成新的库湾生态系统。为揭示高水位运行过程中营养盐的时空分布规律及其与环境因子的响应关系,研究选取陶岔典型库湾作为研究对象,分别于2021年10月(高水位初期)和12月(高... 2021年10月,丹江口水库首次实现170 m正常蓄水位,陶岔附近水域形成新的库湾生态系统。为揭示高水位运行过程中营养盐的时空分布规律及其与环境因子的响应关系,研究选取陶岔典型库湾作为研究对象,分别于2021年10月(高水位初期)和12月(高水位消退期)开展两次野外采样,分析了库湾、过渡区及库体的总磷、氨氮、总氮、高锰酸盐指数、叶绿素a等指标的时空分布特征,并探讨了水温、pH、溶解氧等理化参数对水质指标的影响。结果表明:10月库湾总磷、叶绿素a呈现显著的“库湾>过渡区>库体”梯度,12月梯度减弱;总氮、氨氮在12月均显著高于10月,体现高水位淹水的累积效应;水温、电导率与营养盐呈显著负相关,pH、溶解氧则呈显著正相关。研究表明,高水位运行期间库湾是营养盐释放与藻类生长的关键区域,需加强土壤污染源头管控与水文调度协同治理,以保障水源地水质安全。 展开更多
关键词 水质变化特征 总磷 总氮 170 m蓄水 陶岔水域 丹江口水库
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鄱阳湖北部湖区夏季溶解CH_(4)与CO_(2)浓度昼夜特征
2
作者 吴奥奇 赵晓松 +6 位作者 范兴旺 赵乐鋆 李倬宇 孙晓芸 万荣荣 李琪 徐力刚 《湖泊科学》 北大核心 2026年第2期736-748,共13页
全面认识湖泊温室气体吸收和排放特征对于准确估算湖泊碳收支具有重要意义。湖泊温室气体浓度的连续观测是通量估算的基础,对揭示湖泊碳循环过程具有重要作用。目前针对鄱阳湖碳循环研究多集中于湿地植被系统,而对湖泊水体温室气体变化... 全面认识湖泊温室气体吸收和排放特征对于准确估算湖泊碳收支具有重要意义。湖泊温室气体浓度的连续观测是通量估算的基础,对揭示湖泊碳循环过程具有重要作用。目前针对鄱阳湖碳循环研究多集中于湿地植被系统,而对湖泊水体温室气体变化特征认识存在明显不足。本研究开展了夏季鄱阳湖北部典型水域表层(0~0.5 m)及剖面(0.5~8 m)水体甲烷(CH_(4))和二氧化碳(CO_(2))浓度高频观测,研究表明,水体CO_(2)浓度存在显著的昼夜分异特征,白天表层浓度(平均为15.02μmol/L)显著低于夜间(平均为22.30μmol/L),这与CO_(2)通量的趋势高度一致,白天正午前后由CO_(2)排放转换为吸收((115.7±288.6)mg/(m^(2)·h)),夜间则表现为CO_(2)排放((207.8±156.7)mg/(m^(2)·h)),水体CO_(2)浓度垂向剖面存在明显的分层现象;水体表层CH_(4)浓度(0.10~0.31μmol/L)波动显著,但无明显昼夜变化规律,CH_(4)通量则呈现为白天排放高、夜间低的特征。相关性分析显示,CO_(2)浓度与溶解氧、水温和叶绿素浓度呈显著负相关;CH_(4)浓度与净辐射和溶解无机碳浓度呈显著正相关。采样时间代表性分析表明,若仅以白天观测均值代表日均浓度,将导致表层水体CO_(2)浓度低估21.74%。就鄱阳湖夏季水体温室气体浓度昼夜特征而言,CH_(4)浓度的最佳采样时间为14.00-16.00,CO_(2)浓度的最佳采样时间为10:00-12.00。本研究揭示了鄱阳湖水体剖面温室气体浓度的高频日变化特征,可为量化湖泊夏季碳循环关键变量的不确定性及准确估算湖泊碳收支提供依据。 展开更多
关键词 甲烷 二氧化碳 高频观测 浓度梯度 鄱阳湖
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高坝深库入库支流温室气体垂向特征及其形成机制
3
作者 孙昊 闫兴成 +4 位作者 陈求稳 周旭东 冯韬 乔如霞 潘保柱 《湖泊科学》 北大核心 2026年第2期713-724,共12页
水库支流因其特殊的水文条件和生物地球化学过程,是温室气体(GHG)产生与释放的重要区域。本研究以澜沧江小湾入库支流永平河为对象,通过高分辨率垂向采样,利用薄边界层法系统研究了CH_(4)、CO_(2)和N_(2)O的时空分布特征及形成机制。结... 水库支流因其特殊的水文条件和生物地球化学过程,是温室气体(GHG)产生与释放的重要区域。本研究以澜沧江小湾入库支流永平河为对象,通过高分辨率垂向采样,利用薄边界层法系统研究了CH_(4)、CO_(2)和N_(2)O的时空分布特征及形成机制。结果表明,研究区存在显著的热力学分层现象,枯水期热分层稳定指数(IC=3.87)明显低于丰水期(IC=5.72)。水体分层结构影响GHG垂向分布特征,稳定分层导致底层水体CH_(4)浓度达2.085μmol/L,远大于表层浓度(0.073μmol/L),表明沉积物是产生CH_(4)的热点区域;CO_(2)在温跃层出现最大值(121.37μmol/L);沉积物-水界面处N_(2)O浓度升高,这主要是由活跃的底层氮循环所导致。表观耗氧量与ΔCO_(2)呈显著正相关(枯水期R^(2)=0.46,丰水期R^(2)=0.15),表明有机物降解是CO_(2)的重要来源。空间上,河相段CO_(2)当量均值为641.31 mg CO_(2eq)/(m^(2)·d),随着点位靠近库区,其排放量逐渐减小;过渡段是GHG排放热点区域,其CO_(2)当量均值达764.79 mg CO_(2eq)/(m^(2)·d);湖相段CO_(2)当量最小,为434.49 CO_(2)eq/(m^(2)·d)。时间上,枯水期GHG总排放量(808.64 mg CO_(2eq)/(m^(2)·d))高于丰水期(440.64 mg CO_(2)eq/(m^(2)·d)),这一差异在湖相段与过渡段表现更为突出,而在河相段并不明显。总体来说,水库的建成使入库支流过渡段成为了GHG排放热点区域,并且使过渡段与湖相段出现明显的季节性差异。永平河GHG排放量(624.64 mg CO_(2eq)/(m^(2)·d))大于主库区(337.06 mg CO_(2eq)/(m^(2)·d))。因此,支流对于水库GHG排放的贡献不容忽视。本研究初步阐明了水库支流GHG分布的垂向特征及形成机制,建议将过渡段作为重点监测区域,研究成果为水库支流GHG排放评估和减排策略制定提供了重要参考。 展开更多
关键词 水库支流 温室气体 垂向分布 热分层 澜沧江 永平河
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温度变化对湖滨带沉积物中微生物反硝化过程的影响及作用机制
4
作者 刘松琪 李子玉 +3 位作者 李大鹏 许博然 陈天华 侯俊 《湖泊科学》 北大核心 2026年第2期635-650,共16页
季节性温度变化已对生态系统中微生物功能转化和温室气体排放产生显著影响。现有研究表明,在无植物系统中温度对微生物存在直接调控作用。湖滨带作为气候变化响应的重要场所,其周期性水位波动使沉积物处于不同的淹没条件下,深刻影响沉... 季节性温度变化已对生态系统中微生物功能转化和温室气体排放产生显著影响。现有研究表明,在无植物系统中温度对微生物存在直接调控作用。湖滨带作为气候变化响应的重要场所,其周期性水位波动使沉积物处于不同的淹没条件下,深刻影响沉积物的微环境及微生物活性。然而,温度变化对不同淹没条件下湖滨带沉积物中功能微生物的影响尚未研究透彻。本研究通过模拟湖滨带未淹没(NF)、间歇淹没(IF)、高低水位交替淹没(HLF)和恒定水位淹没(WF)4种淹没条件,探究温度变化对湖滨带沉积物微生物反硝化过程的短期影响。温度升高后,各淹没条件下沉积物N_(2)释放速率显著提升,而N_(2)O释放速率降低。在微生物代谢方面,温度对碳代谢途径的影响具有差异性:在NF和IF条件下,15℃促进糖酵解和戊糖磷酸循环活性,30℃产生抑制作用;而在HLF和WF条件下,30℃显著激活不同的碳代谢途径。同时,电子供体含量在NF和IF条件下受30℃高温的抑制,但在HLF和WF条件下明显增加。值得注意的是,温度通过调控反硝化关键酶的活性改变了电子消耗能力,从而导致沉积物N_(2)潜在释放速率提高,N_(2)O潜在释放速率降低。在微生物群落方面,不同温度显著改变不同淹没条件下湖滨带沉积物中nirS和nosZ型反硝化菌的多样性和组成特征。偏最小二乘路径模型分析表明,相较于微生物的代谢过程,nirS和nosZ型反硝化菌的群落特征是预测不同温度下N_(2)和N_(2)O潜在释放速率的关键指标。此外,通过预估湖滨带沉积物中N_(2)和N_(2)O的潜在排放量发现,处于湖滨带水位波动频繁区域的沉积物在高温(30℃)环境下脱氮能力较强,是温室气体向环境友好型终产物N_(2)转化的关键热区与季节性窗口期。 展开更多
关键词 温度 湖滨带 沉积物 反硝化 微生物
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湖泊浮毯沼泽化进程电子受体转变及其对甲烷排放的影响
5
作者 朱晓艳 姜懿真 +4 位作者 王钰琳 卢禹晗 高传宇 邹元春 姜明 《生态学报》 北大核心 2026年第3期1607-1617,共11页
湖泊浮毯沼泽化是浅水湖泊消亡和沼泽形成的重要过程,已成为湖泊生态系统继富营养化之后的第二大威胁。在该过程中,电子受体体系经历从以无机电子受体为主(溶解氧、硝酸盐/亚硝酸盐、硫酸盐、铁离子等)向无机-有机复合电子受体库(如腐... 湖泊浮毯沼泽化是浅水湖泊消亡和沼泽形成的重要过程,已成为湖泊生态系统继富营养化之后的第二大威胁。在该过程中,电子受体体系经历从以无机电子受体为主(溶解氧、硝酸盐/亚硝酸盐、硫酸盐、铁离子等)向无机-有机复合电子受体库(如腐殖酸等)的动态转变,进而影响甲烷的产生与氧化。沼泽化初期,溶解氧作为主要电子受体,甲烷排放量极低(<10 mg CH_(4) m^(-2) d^(-1))。随着浮毯形成和水位下降,硝酸盐和亚硝酸盐成为主要电子受体,反硝化菌与产甲烷菌竞争底物,甲烷排放量波动增加(20—50 mg CH_(4) m^(-2) d^(-1))。在重度沼泽化阶段,硫酸盐和铁离子主导厌氧环境,产甲烷菌活性增强,甲烷产生量达到峰值(>100 mg CH_(4) m^(-2) d^(-1)),同时硫酸盐还原菌抑制甲烷氧化菌,导致甲烷净排放量显著增加。此外,腐殖酸等有机质作为可逆和可再生的有机电子受体,通过驱动厌氧甲烷氧化并促进与其他还原过程耦合,进一步调控甲烷排放。系统综述了湖泊浮毯沼泽化进程中无机-有机复合电子受体库转变、氧化还原能力与甲烷厌氧氧化之间的构效关系,旨在阐明不同类型和来源的电子受体在氧化还原过程中的作用,并为评估碳循环对湖泊浮毯沼泽化进程的响应提供理论依据。未来可借助多技术联用和多元统计方法,进一步探讨天然有机质及微生物过程对甲烷氧化的调控机制。 展开更多
关键词 湖泊沼泽化 无机-有机电子受体 氧化还原能力 浮毯沼泽湿地 甲烷排放
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青海湖湖滨带底质有机碳库组成及其影响因素研究
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作者 糜敏丹 李鑫 +6 位作者 贾佳 熊雄 俞智鹏 陈进轩 霍莉莉 陈克龙 吴辰熙 《水生生物学报》 北大核心 2026年第2期85-94,共10页
研究以湖滨带底质为对象,系统分析其有机碳库组成及影响因素。通过环湖11个采样点的理化性质测定,发现底质有机碳储量(TOCS)为1.84—135.92 t/hm^(2),平均值为49.40 t/hm^(2);碳库管理指数(CPMI)介于13.7%—502.2%,平均180.7%。活性有... 研究以湖滨带底质为对象,系统分析其有机碳库组成及影响因素。通过环湖11个采样点的理化性质测定,发现底质有机碳储量(TOCS)为1.84—135.92 t/hm^(2),平均值为49.40 t/hm^(2);碳库管理指数(CPMI)介于13.7%—502.2%,平均180.7%。活性有机碳组分中,易氧化有机碳(EOC,0.37—47.17 g/kg)占比最高,溶解性有机碳(DOC,0.05—3.12 g/kg)次之,微生物量碳(MBC,0.01—3.30 g/kg)最低。相关性分析表明,粒径、含水率、总氮(TN)、总磷(TP)对有机碳积累呈显著正向驱动,而pH、容重与总无机碳(TIC)则抑制碳封存潜力。土地利用类型显著影响碳分布特征,淹水植被区TOCS和CPMI显著高于草地和裸地。研究揭示了水位上升背景下湖滨带碳库的动态响应机制,为高寒湖泊生态系统碳汇功能评估及适应性管理提供科学依据。 展开更多
关键词 湖滨带 有机碳储量 碳库管理指数 土地利用类型 碳库组成
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台风“利奇马”影响下莱州湾氮、磷营养盐时空变化及其生态效应的数值模拟研究
7
作者 刘万景 辛力 +1 位作者 张宝 张学庆 《海洋环境科学》 北大核心 2026年第1期106-115,共10页
台风对半封闭海湾生态环境具有显著影响。本文以2019年8月的台风“利奇马”对莱州湾的影响为例,通过构建莱州湾的物理-生物耦合数值模型,研究台风影响下溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)和溶解无机磷(dissolved inorganic ... 台风对半封闭海湾生态环境具有显著影响。本文以2019年8月的台风“利奇马”对莱州湾的影响为例,通过构建莱州湾的物理-生物耦合数值模型,研究台风影响下溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)和溶解无机磷(dissolved inorganic phosphorus,DIP)的时空分布及其生态效应。研究结果表明:台风期间,环莱州湾河流脉冲式输入氮、磷营养盐,使莱州湾营养盐得到相应的补充。台风后,河口附近海域DIN和DIP浓度都有一定程度的升高,弥河口最为显著,分别达到4 mg/L和0.15 mg/L;同时,弥河口叶绿素a(Chlorophyll a,Chl a)浓度超过10μg/L,伴随出现藻华暴发现象。Chla浓度对浮游植物的最大生长率、P-I曲线初始斜率和死亡率较为敏感。本研究定量分析了台风对半封闭海湾生态过程的影响,为莱州湾的环境管理与生态灾害防控提供了科学参考。 展开更多
关键词 台风 莱州湾 物质输运 营养盐 藻华
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箱式法在内陆水体温室气体通量观测中的应用研究进展
8
作者 贾磊 张弥 +5 位作者 肖薇 石婕 葛培 赵佳玉 杨甫禹 何洋 《应用生态学报》 北大核心 2026年第1期305-316,共12页
内陆水体是重要的温室气体排放源,其通量的准确量化是评估其在全球温室气体循环中作用的关键基础。箱式法是目前内陆水体温室气体通量观测中应用最广泛的方法。根据观测过程中是否通入外界气体以保持箱体内CO_(2)浓度稳定,箱式法可分为... 内陆水体是重要的温室气体排放源,其通量的准确量化是评估其在全球温室气体循环中作用的关键基础。箱式法是目前内陆水体温室气体通量观测中应用最广泛的方法。根据观测过程中是否通入外界气体以保持箱体内CO_(2)浓度稳定,箱式法可分为密闭式(非稳态)和开路式(稳态)两类。本文综述了两类方法的基本原理、实际应用及其优缺点。密闭式箱式法布设灵活、操作简便,但易改变箱体内微气象条件;开路式箱式法可维持箱体内外环境一致,但是对气体分析仪精度和控制系统稳定性提出较高要求。本文进一步阐述了箱体设计(大小、形状)、观测时间、气体传输速率等因素造成通量观测结果的不确定性,并总结了箱体气密性、气压平衡、箱体内气体混合状况及气体混合比测量方面的关键注意事项。最后,展望了箱式法在内陆水体温室气体研究中的发展方向和应用前景,可为相关研究中的方法选择提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 箱式法 内陆水体 温室气体通量 不确定性
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岩溶基质—管道系统水流交换的室内模拟试验
9
作者 杨都强 黄炎豪 +3 位作者 安官平 杨廷巧 张云辉 黄涛 《实验室研究与探索》 北大核心 2026年第2期49-55,71,共8页
为揭示岩溶基质—管道系统中水流交换的动态过程,构建了相应的耦合物理模型,并开展了不同补给方式与管壁渗透性条件下的室内模拟试验。结果表明,基质—管道系统的水流交换受水头差驱动,其交换方向随补给方式的不同而呈现显著差异;同时,... 为揭示岩溶基质—管道系统中水流交换的动态过程,构建了相应的耦合物理模型,并开展了不同补给方式与管壁渗透性条件下的室内模拟试验。结果表明,基质—管道系统的水流交换受水头差驱动,其交换方向随补给方式的不同而呈现显著差异;同时,水流交换量随补给强度的增加而显著增大,且与水头差之间呈现明显的线性正相关。此外,较高的管壁渗透性会显著提升水流交换强度并延长其持续时间。研究为阐明岩溶含水系统的水力连通机制提供了理论依据与实验支撑。 展开更多
关键词 岩溶含水介质 基质—管道系统 室内模拟 水流交换
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河北省串联水库温室气体排放的时空特征及影响因素
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作者 闫艺漫 王凤花 +6 位作者 刘韵超 李银辉 刘红 胡亚宁 王圆圆 丁林 刘瑾 《湖泊科学》 北大核心 2026年第2期725-735,共11页
水库是温室气体的重要排放源。为探究串联水库温室气体溶存浓度和扩散通量的时空变化特征及驱动因素,以位于河北省境内滹沱河干流的岗南水库和黄壁庄水库为研究对象,于2023年排水期和蓄水期开展两次观测,采用顶空平衡法对水库温室气体... 水库是温室气体的重要排放源。为探究串联水库温室气体溶存浓度和扩散通量的时空变化特征及驱动因素,以位于河北省境内滹沱河干流的岗南水库和黄壁庄水库为研究对象,于2023年排水期和蓄水期开展两次观测,采用顶空平衡法对水库温室气体溶存二氧化碳(CO_(2))、甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)浓度进行测定,采用扩散模型法对水库水-气界面扩散通量进行估算,同步测定水体及沉积物理化性质。结果表明,CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O溶存浓度均值分别为(442.16±159.64)、(0.30±0.26)和(0.04±0.02)μmol/L,通量分别为(63.26±69.43)mmol/(m^(2)·d)、(42.02±49.89)μmol/(m^(2)·d)和(3.58±3.54)μmol/(m^(2)·d)。时间上,CO_(2)、CH_(4)溶存浓度与扩散通量以及N_(2)O扩散通量总体表现为排水期>蓄水期,N_(2)O溶存浓度则为蓄水期>排水期;空间上,排水期CO_(2)溶存浓度与扩散通量为岗南水库>黄壁庄水库,CH_(4)和N_(2)O溶存浓度与通量为黄壁庄水库>岗南水库;蓄水期岗南水库3种温室气体浓度、通量均低于河道和黄壁庄水库。冗余分析显示,排水期电导率、溶解氧和沉积物铵态氮是影响水库温室气体溶存浓度的关键因子,电导率和沉积物pH是影响扩散通量的关键因子;蓄水期水体pH、氨氮是影响温室气体溶存浓度的关键因子,溶解氧和悬浮颗粒物是影响扩散通量的关键因子,表明水库温室气体受水体和沉积物性质的共同调节。通过与国内水库温室气体平均扩散通量对比发现,岗南水库和黄壁庄水库温室气体排放特征表现为CO_(2)排放通量高,CH_(4)、N_(2)O排放通量低的特点。 展开更多
关键词 串联水库 温室气体 扩散通量 时空变化 影响因素
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东江湖流域水体耗氧污染演变与溶解有机碳输出通量研究
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作者 胡强 吕书丛 +2 位作者 刘昱辰 黎雪 刘录三 《环境工程技术学报》 北大核心 2026年第1期126-135,共10页
水体耗氧污染危及水生态系统平衡,影响碳输移与区域碳循环。基于2015—2024年连续监测数据,采用Pearson相关系数法、Spearman秩相关系数法、Mann-Kendall趋势检验等方法,系统解析重要战略水源地东江湖流域入湖河流、湖区和出口断面近10... 水体耗氧污染危及水生态系统平衡,影响碳输移与区域碳循环。基于2015—2024年连续监测数据,采用Pearson相关系数法、Spearman秩相关系数法、Mann-Kendall趋势检验等方法,系统解析重要战略水源地东江湖流域入湖河流、湖区和出口断面近10年水体耗氧污染时空演变规律与影响因素;基于耗氧物质和呼吸熵估算溶解有机碳(DOC)浓度,进而定量评估流域DOC输出及其在区域碳收支中的作用。结果表明:东江湖流域5个入湖河流断面水体溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、五日生化需氧量(BOD_(5))和氨氮(NH_(3)-N)浓度分别为4.2~11.7、0.2~4.3、0.1~3.9和0.01~0.92 mg/L,而2个湖区断面相应指标浓度分别为6.2~11.5、0.3~2.0、0.1~2.4和0.02~0.42 mg/L,耗氧污染总体稳定,但均有部分月份超出GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ类(湖区)或Ⅱ类(入湖河流)水质目标。入湖河流耗氧物质含量高于湖区且总体呈降低趋势,但湖区COD_(Mn)未同步降低甚至呈上升趋势,提示湖区有内源潜在贡献。气温与多数断面DO浓度呈显著负相关,其主导水体DO季节变化,耗氧物质对DO浓度变化的影响在具体断面尺度上缺乏系统规律性。流域水体DOC浓度为0.10~0.31 mg/L(以C计),DOC单位面积输出量为0.098~0.292 t/(km^(2)·a),处于长江流域低值水平;流域DOC总输出量为453.7~1 353.4 t/a,占流域净生态系统生产力的0.1%~0.3%,呈现“强陆地固碳-弱水体输出”特征。研究可为深化水体耗氧污染和区域碳收支协同管理提供依据。 展开更多
关键词 溶解氧 耗氧污染 溶解有机碳 碳收支 东江湖
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内陆水体二氧化碳排放监测与升尺度转换方法研究进展
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作者 卢珊 冷佩芳 +1 位作者 冉立山 李发东 《湖泊科学》 北大核心 2026年第1期15-28,共14页
内陆水体在全球碳循环中扮演着重要角色,其中二氧化碳(CO_(2))的排放特性直接影响气候变化动态。然而,目前关于内陆水体CO_(2)排放的研究多集中于局部尺度,缺乏跨区域及全球尺度的系统整合。这不仅导致全球CO_(2)通量估算存在显著不确定... 内陆水体在全球碳循环中扮演着重要角色,其中二氧化碳(CO_(2))的排放特性直接影响气候变化动态。然而,目前关于内陆水体CO_(2)排放的研究多集中于局部尺度,缺乏跨区域及全球尺度的系统整合。这不仅导致全球CO_(2)通量估算存在显著不确定性,也限制了对内陆水体碳通量时空分布及驱动机制的系统认识。本研究通过系统梳理内陆水体CO_(2)通量的主要监测方法(通量箱法、涡度相关法、边界层模型法)和升尺度转换方法(面积外推法、统计回归法、机理过程模型法),揭示了方法学差异对数据不确定性的影响机制:首先,对比分析了3种监测方法的特征差异及适用场景差异所导致的观测偏差;进而剖析了不同升尺度方法的估算偏差来源,包括面积外推法对环境异质性的忽视、统计回归法中驱动因子代表性的不足,以及机理过程模型的边界条件简化等问题。研究表明,提高数据质量与精度是提升估算准确性的关键。未来研究应在提高监测技术自动化水平、增强数据时空代表性以及综合考量非生物与生物因子的影响和模型优化等方面进一步优化和提升,以提升碳源汇评估精度,支撑全球碳减排决策。 展开更多
关键词 二氧化碳排放通量 通量排放核算 内陆水体 升尺度估算
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极端干旱条件下岩溶湖泊水-气界面CO_(2)交换特征及其驱动因素
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作者 杜佳杰 王志康 +2 位作者 马永梅 张静 倪茂飞 《生态学报》 北大核心 2026年第3期1397-1407,共11页
内陆水体水-气界面CO_(2)交换对全球碳循环具有重要影响。湖泊作为典型的内陆水体,其CO_(2)收支具有不容忽视的地位。然而,在岩溶水体这一特殊生态系统中,关于极端干旱期CO_(2)吸收与排放的估算仍存在显著的不确定性。因此,为探索岩溶湖... 内陆水体水-气界面CO_(2)交换对全球碳循环具有重要影响。湖泊作为典型的内陆水体,其CO_(2)收支具有不容忽视的地位。然而,在岩溶水体这一特殊生态系统中,关于极端干旱期CO_(2)吸收与排放的估算仍存在显著的不确定性。因此,为探索岩溶湖泊CO_(2)交换特征及其驱动因素,本研究以我国贵州省典型岩溶湖泊红枫湖(HFH)、百花湖(BHH)及其连接河流老马河(LMH)为对象,使用顶空平衡法与薄边界层模型法量化了极端干旱期表层水体CO_(2)分压(pCO_(2))和CO_(2)交换通量(FCO_(2))的空间格局,同时利用Spearman相关性分析进一步探究了环境因子对水体CO_(2)的调节作用。结果表明:极端干旱期岩溶湖泊pCO_(2)平均值为(917±332)μatm,处于过饱和状态,在470—2094μatm范围内变化。其中LMH、HFH与BHH的pCO_(2)平均值分别为(967±352)μatm、(838±401)μatm以及(975±140)μatm。水体FCO_(2)变化范围为1.0—31.7 mmol m^(-2) d^(-1),平均值为(8.7±6.15)mmol m^(-2) d^(-1),表现为大气的CO_(2)源。岩溶湖泊pCO_(2)与溶解氧(DO)和叶绿素a(Chla)显著负相关(P<0.05),与硝态氮(NO_(3)^(-)-N)显著正相关(P<0.05),说明生物代谢的营养盐利用对区域水体CO_(2)排放的调节作用。同时,pCO_(2)与总氮(TN)显著正相关(P<0.05),溶解性有机碳(DOC)、总磷(TP)和pH显著负相关(P<0.05),体现生物呼吸矿化作用耦合营养状态变化进而调控CO_(2)排放,且该过程受到外源人为活动的影响。本研究揭示岩溶湖泊在极端干旱期CO_(2)的交换特征以及环境因子对CO_(2)的驱动作用,展现了极端气候条件下岩溶水体碳源、汇功能状态,相关研究有望为我国“双碳”目标的实现提供一定理论支撑。 展开更多
关键词 岩溶湖泊 CO_(2)分压 CO_(2)交换通量 水-气界面 环境因子
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高强度人类活动干扰下河流水体CO_(2)分压及其排放通量的时空分异:以巢湖流域为例
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作者 高志杰 肖启涛 +3 位作者 谢晖 齐天赐 陈嘉宁 苗雨青 《湖泊科学》 北大核心 2026年第2期749-761,共13页
河流是二氧化碳(CO_(2))的重要排放源,全球河流每年向大气排放的CO_(2)相当于全球陆地生态系统年固碳量的一半以上,在人为活动强烈扰动下其CO_(2)循环过程及其排放模式可能发生显著改变。本研究选择受人为活动影响强烈的巢湖流域为研究... 河流是二氧化碳(CO_(2))的重要排放源,全球河流每年向大气排放的CO_(2)相当于全球陆地生态系统年固碳量的一半以上,在人为活动强烈扰动下其CO_(2)循环过程及其排放模式可能发生显著改变。本研究选择受人为活动影响强烈的巢湖流域为研究对象,于丰水期、枯水期及平水期对流域内不同河流进行野外调查和采样,探讨人为活动对河流水体CO_(2)分压(pCO_(2))及其水-气界面CO_(2)交换通量的影响并阐明作用机制。结果表明,水体p CO_(2)在不同河流间差异显著,具体表现为:城市河流(南淝河:(3855±951)μatm)>城郊河流(派河:(2381±538)μatm)>农业河流(兆河:(817±163)μatm)>湖滨湿地河流(塘西河:(550±250)μatm)。然而,pCO_(2)在不同水文周期间差异不显著,枯水期、平水期和丰水期分别为(2881±1778)、(2381±1717)和(1430±993)μatm。统计分析发现,水体pCO_(2)与流量、总氮(TN)、总磷和氨氮呈显著正相关,与溶解氧、pH和叶绿素a呈显著负相关,TN和pH是主要影响因素。总体上,巢湖流域河流是大气CO_(2)的显著排放源,年均CO_(2)排放通量为78.80 mmol/(m^(2)·d)。值得注意的是,污染严重的城市河流是CO_(2)的极强排放源,其CO_(2)排放通量约为农业河流的7倍、湖滨湿地河流的21~85倍。鉴于河流作为碳循环的关键环节,为精准掌握其CO_(2)排放情况,未来研究应重点关注高强度人为活动区河流CO_(2)的动态变化。 展开更多
关键词 二氧化碳 河流水体 人为活动 时空变异
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区域规划环评中地下水环境影响评价方法探讨
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作者 曹恒祥 《全面腐蚀控制》 2026年第1期47-49,共3页
伴随我国城镇化与工业化进程的提速,区域规划环境影响评价已成为预防并减轻开发活动对生态环境造成影响的重要利器,地下水作为区域水资源系统不可或缺的部分,其环境影响评价于规划环评中占据特殊地位,文章凭借地下水系统的基本特性与污... 伴随我国城镇化与工业化进程的提速,区域规划环境影响评价已成为预防并减轻开发活动对生态环境造成影响的重要利器,地下水作为区域水资源系统不可或缺的部分,其环境影响评价于规划环评中占据特殊地位,文章凭借地下水系统的基本特性与污染迁移机制,全面说明了区域规划环评中地下水环境影响评价的理论依据、方法架构与实践办法,重点对数值模拟、指数评价及风险预警等核心方法的适用性和局限方面进行了分析,同时对多方法融合与智能化技术在评价当中的应用前景加以探讨,期望为增强区域规划环评中地下水环境影响评价的科学性与实效性给予理论支持。 展开更多
关键词 区域规划环评 地下水环境 影响评价 数值模拟 风险预警
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浅谈沉水植物残体分解对浅水湖泊生态稳定的作用
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作者 田凌霄 《中文科技期刊数据库(全文版)自然科学》 2026年第1期187-190,共4页
沉水植物残体分解对浅水湖泊生态稳定的作用,以“物质循环、环境调节、群落支撑”为核心,通过分析残体分解过程中营养盐释放、微生物群落响应、水质净化等机制,揭示其对浅水湖泊生态系统(水体营养平衡、生物多样性、水质状况)的调控作用... 沉水植物残体分解对浅水湖泊生态稳定的作用,以“物质循环、环境调节、群落支撑”为核心,通过分析残体分解过程中营养盐释放、微生物群落响应、水质净化等机制,揭示其对浅水湖泊生态系统(水体营养平衡、生物多样性、水质状况)的调控作用,解决当前对残体分解“仅关注负面效应、忽视生态价值”的认知偏差,适配浅水湖泊生态修复与稳定维持需求。当前研究存在残体分解生态功能认知片面、不同环境下作用差异不明等问题。本文结合浅水湖泊生态特性与相关研究实践,阐述残体分解的核心机制,系统剖析其对生态稳定的多重作用,从环境调控、修复应用两个维度提出优化建议,通过含数据的案例验证效果,旨在为浅水湖泊生态保护与修复提供理论支撑,推动生态系统可持续稳定。 展开更多
关键词 沉水植物残体 残体分解 浅水湖泊 生态稳定
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考虑分流影响的落漏河生态流量研究
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作者 余娅丽 张延平 +2 位作者 彭欣怡 李宝芬 董晓海 《人民长江》 北大核心 2026年第1期116-121,共6页
金沙江一级支流落漏河流域水资源开发利用程度较高,经济社会用水在一定程度上挤占了河流生态用水。受历史围坝取水影响,河道长期处于分流状态,导致落漏河生态流量近年来保障程度较低,尤其在枯水期和农业灌溉高峰期更为明显。基于落漏河... 金沙江一级支流落漏河流域水资源开发利用程度较高,经济社会用水在一定程度上挤占了河流生态用水。受历史围坝取水影响,河道长期处于分流状态,导致落漏河生态流量近年来保障程度较低,尤其在枯水期和农业灌溉高峰期更为明显。基于落漏河流域1967~2023年径流及取用水资料,采用Tennant法、频率曲线法、Q_(p)法、近10年最枯月流量法等多种方法,分析分流影响下的落漏河生态流量目标及其历年保障程度。研究发现:传统方法在该流域的适应性均不理想,进一步通过综合分析提出适用于本流域的综合试配法,确定落漏河生态流量目标为非汛期(12月至次年6月)0.045 m^(3)/s,汛期(7~11月)0.500 m^(3)/s。除特殊年份外,全年日均流量保障率不低于90%。研究成果可为该流域生态流量保障、水资源优化配置与调度管理提供参考。 展开更多
关键词 生态流量 分流影响 TENNANT法 频率曲线法 水资源优化配置 落漏河 金沙江
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太湖县花凉亭水库流域地下水水化学特征及水质评价 被引量：2
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作者 刘海 黄健敏 +3 位作者 宋阳 赵国红 王旭东 魏伟 《环境科学》 北大核心 2025年第2期809-820,共12页
以太湖县花凉亭水库流域为研究对象,采集了42组井水样品和20组泉水样品测定了主要水化学指标,综合运用数理统计、Piper图、Gibbs图、离子比值和因子分析等方法研究了研究区井水和泉水的特征及控制因素,基于熵权质量指数(EWQI)评价了井... 以太湖县花凉亭水库流域为研究对象,采集了42组井水样品和20组泉水样品测定了主要水化学指标,综合运用数理统计、Piper图、Gibbs图、离子比值和因子分析等方法研究了研究区井水和泉水的特征及控制因素,基于熵权质量指数(EWQI)评价了井水和泉水的水质,根据健康风险评价模型(HHRA)对井水和泉水的NO_(3)^(-)的潜在风险进行了评估.结果表明,研究区井水和泉水整体呈弱碱性,优势阳离子和阴离子分别为Na^(2+)、Ca^(2+)和HCO_(3)^(-),水化学类型主要为HCO_(3)-Na·Ca型;井水和泉水形成主要受岩石风化作用和阳离子交替吸附作用控制,井水和泉水中Ca^(2+)、Mg^(2+)和HCO_(3)^(-)的主要来源为碳酸岩盐溶解,农业活动、生活污水排放等导致Na^(+)、Cl^(-)和NO_(3)^(-)的富集;研究区井水和泉水水质整体较好,为良好至优良等级,健康风险评价表现为男人、女人和儿童均具有较低的非致癌风险,但儿童的健康风险明显高于成人.研究成果可为花凉亭水库流域地下水资源可持续开发利用和保护提供参考. 展开更多
关键词 水化学特征 水岩作用 熵权质量指数 健康风险 花凉亭水库
原文传递
近40年红河流域(中国部分)水源涵养功能动态演变特征及驱动因素 被引量：1
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作者 张洪波 尹班 +4 位作者 李春勇 崔松云 和艳 李小红 邓丽仙 《生态环境学报》 北大核心 2025年第4期556-569,共14页
水源涵养是生态系统的重要服务功能,对维持区域生态安全和水资源的可持续利用至关重要。明确水源涵养的时空分布特征、变化趋势及驱动因素,对于科学制定水资源保护规划、推进区域生态保护与修复具有重要的理论和实践价值。基于In VEST... 水源涵养是生态系统的重要服务功能,对维持区域生态安全和水资源的可持续利用至关重要。明确水源涵养的时空分布特征、变化趋势及驱动因素,对于科学制定水资源保护规划、推进区域生态保护与修复具有重要的理论和实践价值。基于In VEST模型计算红河流域(中国部分)1981-2020年8个时段(每5年为1个时段)的水源涵养功能,采用Sen+MannKendall及自然间断点法分析时空变化特征及其内部差异,并结合地理探测器方法分析其驱动因素。结果表明,1)红河流域(中国部分)多年平均水源涵养深度为68.7 mm,涵养量为5.77×10^(9) m^(3)。近40年间,水源涵养深度以-0.097 mm·a^(-1)的平均速率波动下降、水源涵养量以-7.5×10^(6) m^(3)·a^(-1)的平均速率波动下降。Sen+Mann-Kendall分析结果显示,水源涵养功能变化趋势以基本不变、轻微降低和轻微上升为主。林地、灌木林地和草地在水源涵养中占据主导地位,分别贡献了74.5%、13.8%和7.93%的水源涵养量。主要涵养区域集中在高程400-2 400 m和坡度5°-35°的区间,空间分布呈现东南高、西北低的格局。2)自然间断点法分析结果显示,水源涵养重要区面积为8.24×10^(3) km^(2),占研究区总面积的10.8%,但其水源涵养量占总量的20.2%,水源涵养率高达1.53×10~5 m^(3)·km^(-2)。3)地理探测器分析结果显示,降水量是水源涵养功能变化的主要驱动因素,土地利用变化则为次要因素。降水量与土地利用类型的交互作用对水源涵养功能空间异质性具有显著影响,超过任何单一因素或其他交互因素。红河流域(中国部分)水源涵养功能呈现出显著的时间演变规律和空间分布特征,降水与土地利用共同构成其时空异质性的关键驱动因素。 展开更多
关键词 水源涵养 红河流域(中国部分) InVEST模型 Sen+Mann-Kendall 地理探测器
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垂向潜流带CO_(2)产量主控因素转变阈值研究
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作者 周诗雨 杨轶群 +3 位作者 戴君一 高迪 李燊琰 王礼春 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期25-38,共14页
河流碳排放是全球碳循环的关键环节,潜流带作为其重要组成部分,对碳排放具有显著影响。潜流带CO_(2)产生和排放过程受河流温度和溶解氧(dissolved oxygen,DO)等动态因素控制,然而,目前大多数模型仍基于稳态条件,难以准确捕捉CO_(2)产量... 河流碳排放是全球碳循环的关键环节,潜流带作为其重要组成部分,对碳排放具有显著影响。潜流带CO_(2)产生和排放过程受河流温度和溶解氧(dissolved oxygen,DO)等动态因素控制,然而,目前大多数模型仍基于稳态条件,难以准确捕捉CO_(2)产量动态变化,导致碳排放估算存在较大不确定性。为此,本研究构建了典型沙丘形态的潜流带生物地球化学耦合模型,引入日周期性变化的河流温度和DO,将其作为潜流带边界条件,利用COMSOL Multiphysics对耦合模型进行数值求解,并通过达姆科勒数(Damk hler number,Da)和相关系数来分析河流温度和DO波动边界条件对垂向潜流带CO_(2)产量的动态影响及调控机制。研究结果表明,温度和DO对CO_(2)产生速率具有显著调控作用且存在竞争关系。在潜流带平均滞留时间小于15.7 h时,存在温度阈值,使CO_(2)产生速率的主控因素随河流平均温度发生转换。具体表现为:在温度阈值以下,主控因素为温度波动;而在温度阈值以上,主控因素为DO波动。更为重要的是,当平均滞留时间大于15.7 h时,主控因素转换机制不存在。本研究揭示了河流温度和DO波动对潜流带中CO_(2)产生速率的调控机制,为理解河流碳循环提供了新视角,有助于准确评估潜流带在全球碳循环中的作用,并为预测河流生态系统对气候变化的响应提供理论依据。 展开更多
关键词 潜流带 有氧呼吸 温度阈值 CO_(2) 生物地球化学过程 耦合模型
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