龙滩水库溶解无机碳来源及变化特征

• 作者: 张洁 曹玉平 焦树林 莫跃爽 赵宗权
• 来源期刊: 山地学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 溶解无机碳 碳稳定同位素 筑坝 龙滩水库 红水河
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 山地环境
• 页码范围: 19-30
• 页数: 12页
• 分类号: P593|P951
• 字数: 7494字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16089/j.cnki.1008-2786.000487

摘要

河流在碳的运输过程中扮演着重要角色.为探究河流筑坝拦截后龙滩水库溶解无机碳(DIC)的来源和变化特征,于2016 年7 月和2017 年 1 月采集水样,然后分析了河水 DIC 及其碳稳定同位素(δ13 C)值.研究结果表明:(1)δ13 CDIC值具有显著的时空差异,表明两个季节影响 DIC 的主要因素和 DIC 的来源并不相同.雨季,DIC 及其 δ13 C主要分布在 2.04～4.12 mmol·L-1 和-5.52‰～-2.87‰的范围内;旱季,水体 DIC 为 3.33～4.61 mmol·L-1,而δ13CDIC显著低于雨季为-15.90‰～-9.12‰.雨季,稀释效应显著降低了 DIC 浓度,由于水体热分层使得 DIC 在水柱剖面上差异显著,而旱季由于混合作用的影响,在剖面上差异较低.(2)在雨季,河流δ13 CDIC较旱季明显偏正,碳酸盐岩的强烈风化输入大量 HCO3-是 DIC 的主要来源.在旱季,DIC 和 δ13 CDIC成反比关系,δ13 CDIC在旱季变得更低,其大部分的DIC 来自于土壤CO2 输入和原位有机呼吸作用.旱季水体热分层消失,混合作用使得底部具有较低 δ13 C值的含碳水体上涌,并与表水层混合导致其 δ13 CDIC值低于雨季.这种季节性模式与自然河流不同,而是与湖泊的季节变化特征更为类似,说明河流拦截蓄水后逐渐湖沼化,并显著影响了 DIC 的循环.