温室气体浓度不断增加导致的气候效应,已成为全球变化领域的研究热点。氧化亚氮(N2O)作为重要的温室气体,变暖潜力约为二氧化碳的300倍。河流作为最主要的水生生态系统之一,近年来随着大量有机物质的输入,已成为重要的潜在温室气体排放源。城市化是全球性的发展趋势,在城市化过程中工业生产、人民生活和土地利用方式改变等人类活动,极大地影响了区域氮循环,使进入水体生态系统的氮加倍增长,导致水生生态系统N2O排放明显增加,然而当前在城市河网N2O排放的研究却不多见。 中国科学院成都生物研究所陈槐课题组与重庆大学袁兴中教授合作,以重庆主城区河网为研究对象,评价了不同城市化水平区域河网水体N2O饱和度与排放速率的时空特征,并探讨了河网营养盐水平、水文特征与河网水体N2O排放速率的关系。研究发现,不同季节N2O饱和度具有显著性差异,基本表现为秋季>春季>冬季>夏季,降雨和温度双重作用于城市河网水体N2O饱和度及通量的季节变化;重庆主城区河网是大气N2O重要排放源,核心城区饱和度达到4047±3233%,城市化率与N2O饱和度呈显著正相关。相关分析表明,N2O饱和度与TN、NO3--N和TIN浓度在不同城市化水平区域均呈正相关,与TP、DTP和PO43-之间相关关系更显著,而与pH、DO呈现负相关关系。N2O饱和度还受到水文因素和河床沉积物类型的影响,N2O平均饱和度与水流速度和河流宽度呈正相关,人工河床、细粒沉积物(淤泥和砂)的N2O饱和度显著高于漂砾、圆石和卵石,这表明N2O的产生和积累与底部沉积物的粒径密切相关。同时,初步评估重庆市主城区河网N2O排放总量为367Mg yr-1。 研究工作得到中科院“百人计划”项目资助,相关研究成果发表在Atmospheric Environment上。 (责任编辑:泉水) |