摘要： 为探究亚热带喀斯特小溪流水体溶解CO2和CH4浓度的昼夜变化规律，利用新型快速水-气平衡装置（FaRAGE）连接在线温室气体分析仪，在宜昌市下牢溪上游河道内进行了42 h的高频连续监测，并对监测结果进行了分析。结果表明：① 监测期内下牢溪水体溶解CO2与CH4浓度的变化范围分别为32.129～72.304 μmol/L和0.052～0.068 μmol/L，平均值分别为51.230 μmol/L和0.057 μmol/L。在约09：00（早上日出后约3.5 h）和21：00的观测值能较好地反映河流CO2和CH4输出浓度的日平均水平。② CO2浓度主要受到水温和河道中植物新陈代谢作用共同影响，而溶存CH4浓度则主要受温度控制。③ 研究揭示出喀斯特溪流水体溶解CO2和CH4浓度变化的正弦规律性，并用正弦函数较好地表征了河流CO2与CH4浓度昼降夜升的变化规律，拟合优度（R2）分别高达0.95和0.78。

关 键 词： 甲烷; 二氧化碳; 温室气体; 溶存浓度; 昼夜变化; 高频连续监测; 下牢溪

中图法分类号：  X524

文献标志码：  A

DOI： 10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.08.008

0 引 言

大气中温室气体浓度自从工业革命以来不断增加，全球气候变化日益加剧[1]。二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）作为最重要的温室气体，对温室效应的贡献率分别高达64%和18%[2]。河流是连接陆地与海洋的重要纽带，在物质运输、储存和转化等生物地球化学过程中起到了关键性的作用[3]，是全球碳循环的重要单元。在全球碳循环中，河流中碳的主要赋存形态包括颗粒态有机碳（POC）、溶解性有机碳（DOC）、颗粒态无机碳（PIC）和溶解性无机碳（DIC）[4]。每年陆地侵蚀经由河流输入海洋的碳约为1Gt，无机碳在其中占据了60%[5]。河流不仅是陆地碳循环的通道[6]，也是碳交换的重要场所。……