黄河主流碳的时空分布及通量研究
本论文基于科技部973课题“典型河流碳通量及河口-近海碳输运过程”,通过2003年10月对黄河主流各主要站点碳参数进行的调查,以及2004年4月到2005年3月在中游的花园口站做的每月一次的连续观测,结合相关水文、化学和生物等要素的同步观测资料,初步探讨了黄河河流各种形态碳的时空分布规律,估算了河流碳的平流输运量和水—气界面通量。主要结论如下:
1.黄河主流水体pCO2值在1100.0~1700.0uatm之间,平均值1342.0uatm,在世界主要河流中应属中等偏下水平;生物好氧呼吸作用不是影响黄河主流pCO2的主要因素,主流pCO2应该受水体碳酸盐系统的控制。主流每年可向大气释放7.05×104tC,是大气CO2的源区,该量级与渥太华河主流的释放量相当,但远小于亚马逊河及湿地的释放量。
2.黄河主流水体DIC的含量较高,平均值39.14mg/l。可能是由于黄河流域富含碳酸盐的黄土堆积物出露面积广,支流众多,水系复杂。主流水体PIC含量较高,且与流域侵蚀程度呈正比。主流水体DOC含量平均值为2.82mg/l,在世界主要河流中处中下等水平。可能是由于黄土高原气候寒冷干旱,植被少,化学侵蚀率低,黄土中有机质的含量低,且难于生化降解。干流DOC含量与陆地侵蚀程度呈对数正相关,以外源为主。主流水体POC应以土壤侵蚀来源为主,即以外源为主。
3.2003年10月通过兰州、花园口、利津三个断面的DIC、DOC、PIC、POC月通量均依次增加,利津断面的碳输运量略高于花园口,而兰州与两者的差别较大。
4.除8月份外,年内各月pCO2值变化不大,且夏冬高春秋低,夏季可能由于人为对泥沙的扰动造成了较高的pCO2,而冬季由于水温降低导致了较高的pCO2。pCO2对流量的变化响应不明显,应该主要受水体碳酸盐系统的控制。年内各月DIC含量变化不大,人为对泥沙的扰动及冬季河流封冻对化学风化率不同程度的影响,造成水体DIC含量对流量的响应不明显。除8月份水体PIC含Ⅲ量与流量及TSS含量的月变化一致,而PIC%值相对稳定。年内各月DOC含量变化较大,春冬高夏秋低,其影响因素较为复杂。年内不同时期,水体POC含量对流量的响应关系不同。
5.小北干流放淤带来的大量的细颗粒泥沙导致PIC和POC的含量远高于年内其它各月。大量的细颗粒泥沙带来的水体高的碳酸盐含量加之人为对泥沙的扰动,促进了碳酸盐平衡的移动,导致8月份pCO2的高值;也相应的提高了水体DIC的含量。强烈的人为因素干扰使8月份成为DOC含量与流量关系的转折点。
黄河主流;碳;通量;时空分布
中国海洋大学
硕士
环境科学
张龙军
2005
中文
X522
64
2006-07-27(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)