城市小型景观水体溶存N2O浓度及排放通量特征

• 作者: 庞吉丽 王晓锋 刘婷婷 吴胜男 黄婷 赵舒宁 吴文洁 陈彦蓉
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 景观水体 氮形态 N2O排放通量 时空变异性 影响因素
• 年，卷（期）: 2022,（22）
• 所属期刊栏目: 城市生态调查评估与生态管理专刊
• 页码范围: 8991-9007
• 页数: 16页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202104171003

摘要

淡水生态系统是大气中N2O的重要排放源，受到国内外广泛关注。城市小型景观水体作为区域淡水系统的重要组成，具有环境容量小，受人类活动干扰强烈，其N2O排放特征及影响机制并不清楚。选择重庆大学城8个典型景观水体和2个城市外围的自然水体(对照)作为研究对象，利用顶空法和漂浮箱法对水体溶存N2O浓度及排放通量进行季节性监测，并通过分析生境特征及水环境特征，探究城市小型景观水体N2O排放特征及关键影响因素。结果表明：1)小型景观水体TN、NO3--N、NH4+-N、NO2--N含量总体偏低但变异性极强(变化范围分别为0.31-1.47 mg/L、0.05-0.79 mg/L、0.03-0.14 mg/L、0.00-0.04 mg/L)，硝态氮是主要的氮形态；景观水体氮丰度远高于外围的自然水体；2)10个小型水体N2O浓度范围为16.51-158.96 nmol/L，平均为(47.60±21.47) nmol/L，均处于过饱和状态；漂浮箱法实测8个景观水体N2O排放通量均值为(0.13±0.05)mmol m-2 d-1，是对照水体的1.3-5.2倍，高于大部分已有研究结果，是大气N2O的排放热源；3)景观水体N2O排放通量与水体各形态氮含量呈显著的正相关关系，较高的N负荷和强烈的氮转化过程是导致景观水体成为N2O排放热源的主要因子，水体N含量可以作为景观水体N2O排放强度的有效指示因子；同时水生植物分布对水体N2O排放影响显著，有植物分布的水域比开敞水域高1.4倍；4)漂浮箱法和边界层模型法对小型景观水体N2O排放通量的监测结果呈较好的线性关系，但不同季节仍存在着一定差异，需要进一步优化模型估算方法；5)水体N2O排放通量对温度的季节性变化较为敏感，呈夏季最高，春、秋季次之，冬季最低的季节模式。本研究强调，城市小型景观水体具有较高的N2O排放速率，在区域氮循环及全球淡水系统温室气体排放清单中具有不可忽视的作用，在未来研究中应得到更多关注。