长江流域资源与环境 >> 2020, Vol. 29 >> Issue (9): 1965-1974.doi: 10.11870/cjlyzyyhj202009007
王 正1,2,3,胡 磊1,3,朱 波1*
WANG Zheng 1,2,3, HU Lei 1,3, ZHU Bo 1
摘要: 三峡水库消落带淹水后植物腐烂分解,向水体释放碳、氮养分,可能导致二氧化碳(CO2)、甲烷(CH 4)和氧化亚氮(N2O)等温室气体(GHGs)排放,消落带可能成为大气GHGs的排放源,但目前植物淹水腐解导致的GHGs排放还缺乏定量研究。选择三峡水库消落带优势草本植物狗牙根(Cynodon dactylon (Linn.) Pers.)、水蓼(Polygonum hydropiper)、鬼针草(Bidens bipinnata Linn.)和苍耳(Xanthium sibiricum Patrin ex Widder.)的茎叶,开展为期120 d的室内浸泡模拟淹水实验,测定植物残体干重、上覆水的水化学指标和养分浓度并监测其动态变化,同时测定水-气界面GHGs排放速率,旨在查明消落带植物残体淹水后的GHGs排放过程和通量及其植物种间差异。结果表明:植物残体淹水初期(前15 d)干重下降较快,随后下降变缓,其中苍耳干重损失最大,狗牙根干重损失最小;植物残体淹水初期(前15 d)水-气界面的GHGs快速排放,淹水第4~7 d达到峰值,中后期(第30 d起)平稳排放,鬼针草和苍耳淹水后水-气界面GHGs排放速率显著高于狗牙根和水蓼(P<0.05),鬼针草和苍耳淹水后CO 2和CH4累积排放量显著高于狗牙根和水蓼,苍耳、鬼针草和水蓼淹水后N2O累积排放量显著高于狗牙根,总体而言,狗牙根淹水后GHGs排放量最低;消落带优势草本植物残体淹水后的CO2和CH 4排放速率随上覆水的DOC浓度升高而增加, N2O排放速率与上覆水的NO-3-N浓度具有正相关关系,受NO-3-N浓度驱动。同时,植物形态和其碳氮含量影响植物淹水分解速率、进而影响养分释放和GHGs排放。
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