黄 婷,王晓锋,刘婷婷,庞吉丽,陈彦蓉,吴文洁,赵舒宁,吴胜男1,2,,王继龙1,2,

1 长江上游湿地科学研究重庆市重点实验室,重庆 401331 2 三峡库区地表生态过程重庆市野外科学观测研究站,重庆 405400 3 重庆师范大学地理与旅游学院,重庆 401331 4 华东师范大学河口海岸研究所,上海 200241

二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)是大气中最重要的温室气体。河流、湖泊、水库等淡水生态系统作为陆地碳的“汇”,是全球C的生物地化循环最活跃的场所[1-2],并通过水-气界面向大气排放CO2和CH4,成为大气温室气体的重要来源[2-4]。据估算,全球淡水系统每年向大气中排放大约1.4—2.1 Pg CO2[1,4]和0.12 Pg CH4[3],分别相当于全球陆地生态系统年净初级生产的固碳总量(2.6 Pg)的54%—81%[5]和全球CH4排放总量的20%[6],甚至超过了全球海洋年CO2净吸收量(约2.0 Pg)[7]。同时,湖泊、水库等静水水体年CO2、CH4的排放总量分别约为0.62 Pg[8]和0.09 Pg[3],是淡水生态系统排放总量的重要组成[9]。淡水系统含碳气体的排放在全球和区域尺度碳平衡中具有重要贡献,成为全球关注的热点。

当前大多数研究以大型河流、湖泊和水库为主[10-13],对面积不易统计的小型水体的排放关注较少[14],导致淡水系统CO2、CH4清单仍存在较大的不确定性。由于水体较浅,交换能力差以及“汇水面积/水域面积”大,小型水体单位面积受纳的陆源碳更多、沉积层代谢产生的含碳气体更容易传输至表层水体形成排放,因此具有更高的CO2/CH4排放潜势[15-16]。Kankaala等[16]对芬兰的湖泊群研究表明,面积越小,湖泊的CO2和CH4排放速率越快,特别是面积小于0.1 km2时,湖泊CO2和CH4排放通量随湖泊面积的减小呈指数式增加。……