中国环境科学

作者：刘凯明, 张海, 李霞, 王明国, 杨涛, 李军, 白莉, 刘小龙

单位：1. 天津师范大学, 天津市水资源与水环境重点实验室, 天津 300387;2. 天津师范大学, 地理与环境科学学院, 天津 300387;3. 中国地质调查局, 水文地质环境地质调查中心, 河北 保定 071051

关键词：农业流域,排水期,温室气体CH4,产生与排放

基金：中国地质调查局地质调查项目(DD20190534,DD20221754);天津市科技局项目(21ZYJDJC00090);国家自然科学基金资助项目(41672351, 41661144029)

在施肥和土壤淋溶等多种因素的影响下,农业流域水体甲烷(CH4)的源汇关系尚不明确,目前对于农业流域水体CH4排放的监测和研究仍然不足.本研究选取三江平原的浓江流域为研究对象,利用顶空平衡法和扩散模型法对该流域不同水体的CH4浓度和排放通量进行监测和估算.结果表明:浓江流域水体普遍为CH4的排放源,鸭绿河、浓江河流、沟渠和稻田水体的CH4排放通量范围分别为0.51~99.60、0.97~20.44、4.13~20.90和24.84~58.07mg/(m2·d),且沟渠和稻田水体的CH4排放通量较高,分别为浓江河流的2倍和7倍.在鸭绿河干流和沟渠水体中,CH4浓度与pH值和溶解氧(DO)均呈显著负相关,浓江干流的CH4浓度与DO呈显著正相关.浓江干流和沟渠水体的CH4浓度与溶解性有机碳(DOC)呈显著正相关,表明排水期农业有机肥的使用会促进水体CH4的产生.流经湿地浅水区和受农田施肥影响的河段水体具有较高的CH4浓度和排放通量,表明CH4排放受到了土地利用方式的显著影响.相比于全球其他农业河流,排水期浓江流域河水在排水期具有较高的CH4浓度和较低的CH4排放通量,较低风速缓解了水-气界面的排放.而沟渠水体排水期间较低的CH4排放通量主要受富氧状态的影响.三江平原作为典型的东北黑土农业区,探究其农业流域CH4的产生和排放对于未来区域的碳收支平衡和碳排放评估具有重要意义.

来源：2024年第6期

《中国环境科学》期刊编辑部

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