论文摘要
气候变暖是当今全球面临的环境问题,其主要原因是由于大气中温室气体浓度在不断增加,其中CO2、N2O和CH4被认为是最重要的三种温室气体。IPCC（2007）报告指出,在100年尺度下,单位分子甲烷GWP值是CO2的25倍。2005年大气中甲烷浓度约为1774ppb,达到工业化前浓度两倍以上。大气中甲烷排放源主要包括湿地、森林、海洋、化石燃料燃烧、植物体及凋落物等。而近年来的大量研究也表明,水库中甲烷的释放是大气甲烷不可忽视的一个重要来源。三峡水库目前是世界上最大的用于水力发电的人工水库,迄今为止,还少有关于三峡水库温室气体排放的研究报道。开展三峡水库消落区甲烷的排放通量及其影响因素研究具有重大的意义,能为精确估算水库温室气体排放量提供依据,为减少水库温室气体在水利工程及水电开发过程中排放提供参考。本研究地点设立在重庆市涪陵区镇溪镇王家沟流域,选择较为典型的、平坦且宽阔的三峡库区消落区,在同一流域内分别以180、175、165、155、145和140m水位高程消落区生态系统作为研究对象（其中180m水位高程为永久不淹水对照点,140m高程水面点为永久淹水对照点）,利用静态暗箱（浮箱）.气相色谱法,研究了不同水位高程生态系统甲烷的排放情况,探寻水库消落区甲烷的排放规律以及库区环境因子对甲烷排放的影响。主要研究结果如下：1.各高程甲烷排放的季节变化在淹水期,175m高程的甲烷排放通量介于.0.25.0.45mg·m-2·h-1之间,波动较大,平均通量为0.17±0.19mg·m-2·h-1；2010年10月的两次观测甲烷排放量都较低,排放高峰值出现在11月9日至次年1月24日之间,相比175m高程,永久不淹水对照点180m高程甲烷排放通量相对较低,平均通量为0.05±0.07mg·m-2·h-1,期问180m高程则保持在相对较低的低水平排放和吸收状态。将175m高程与180m高程甲烷排放通量进行单因素方差分析,结果表明,175m高程甲烷通量显著高于180m高程（P<0.05）。145m高程所对应的水.气界面甲烷排放通量介于0.23-1.9mg·m-2·h-1之间,平均通量为1.294±0.49mg.m-2·h-1,排放特征为在波动中逐渐升高,相比145m高程所对应的水面点,对照点永久淹水140m高程所对应的水-气界面的甲烷排放通量没有很大的波动,甲烷排放通量介于0.37-1.49mg·m-2·h-1之间,平均通量为0.975±0.32mg·m2·h-1,单因素方差分析表明,145m高程水—气界面甲烷通量显著高于140m（P=0.010）。在落干期,175m高程甲烷排放通量介于-0.27-0.16mg·m-2·h-1之间,平均排放通量为0.00±0.08mg·m-2·h-1,期间没有出现明显升高或降低的季节性排放规律；165m高程的排放通量介于-0.19-0.27mg·m-2·h-1之间,平均排放通量为0.07±0.11mg·m-2·h-1,在2011年3月29日出现了一次排放峰值,达到0.27mg·m-2·h-1,在随后的观测中也一直处于较低的排放和吸收状态；155m高程的甲烷排放通量介于-0.25-0.61mg·m-2·h-1,平均排放通量为0.10±0.25mg·m-2·h-1,分别在2011年5月22日和8月15日出现了两次排放峰值,分别达到0.61和0.59mg·m-2·h-1。单因素方差分析表明,在155m高程观测期内,165m、175m和180m三个高程之间甲烷排放通量均没有显著的差异性,而155m高程与180m高程甲烷排放通量达到显著性差异水平（P=0.028）。175m高程全年（2010.8.31-2011.8.31）甲烷排放通量介于-0.12-0.45mg·m-2·h-1之间,年平均通量为0.092±0.16mg·m-2·h-1,180m高程在全年（2010.8.31-2011.8.31）的甲烷排放通量介于-0.28-0.23mg·m-2·h-1之间,年平均通量为0.02±0.11mg·m-2·h-1,单因素方差分析表明175m高程甲烷排放通量极显著的高于180m高程（P=0.015）。2.环境因子对消落区甲烷排放的影响研究表明,整个观测期内,各高程甲烷的排放通量与土壤含水量均呈显著正相关关系（P<0.05）,其中在175m高程二者之间的相关性最高,达到了极显著水平（P=0.000）；相关分析表明,碳含量是影响陆地甲烷排放季节变化的重要因素,SMBC含量与165m和180m高程甲烷排放通量均达到显著的相关关系（P<0.05）,SOC含量与175m高程甲烷排放通量达到极显著相关关系（P<0.05）；但各个高程土壤温度与甲烷通量之间相关关系不显著（P>0.05）。数据分析表明,水体温度与水中DOC含量为影响水-气界面甲烷排放通量的重要影响因子,均与水-气界面甲烷排放通量为显著的正相关关系（P<0.05）,但风速、水体pH、NO3-、NH4+等对水-气界面甲烷排放通量的影响较弱。