洪湖濕地地質(zhì)碳匯效應初步研究

劉 波, 何師意

((1.湖北省地質(zhì)局 水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊,湖北 荊州 434020; 2.中國地質(zhì)科學院 巖溶地質(zhì)研究所,廣西 桂林 541004)

洪湖濕地地質(zhì)碳匯效應初步研究

劉 波1, 何師意2

((1.湖北省地質(zhì)局 水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊,湖北 荊州 434020; 2.中國地質(zhì)科學院 巖溶地質(zhì)研究所,廣西 桂林 541004)

濕地是陸地上巨大的有機碳庫,具有調(diào)節(jié)氣候功能,在全球增溫和CO2濃度上升的背景下,對濕地地質(zhì)碳匯的研究,會幫助人類更好地應對全球氣候變化。本研究以洪湖濕地為研究對象,利用現(xiàn)場測定、室內(nèi)樣品分析及同位素方法,獲得了主要碳匯指標強度及其變化,分析了洪湖濕地水體水化學特征、溶解無機碳及同位素組成特征、水體及沉積物有機碳特征,初步識別了湖泊碳庫的碳來源。洪湖水體無機碳庫達17 792 tC。測得洪湖水體溶解有機碳平均濃度為6 mg/L、總有機碳平均濃度為8.25 mg/L;估算洪湖水體溶解有機碳庫和總有機碳庫分別為4 080 tC和5 610 tC。水生植物總固碳量為32 656 tC/L。表層沉積物中有機碳量為69 350 tC/a,無機碳量為78 280 tC/a,總碳量為147 630 tC/a。洪湖每年地質(zhì)碳匯中固定于大型水生植物中的碳可以達到14 534 tC/a。

濕地;地質(zhì)碳匯;洪湖;有機碳;無機碳

大量的觀測和研究表明,自工業(yè)革命以來,由于受人類活動的影響,CO2濃度正以前所未有的速度增加,導致溫室效應增強并有可能引起全球性氣候變暖。近年來,科學界針對工業(yè)革命以來人類活動不斷增加,大氣CO2濃度及全球氣候變暖而建立了現(xiàn)代地球系統(tǒng)碳循環(huán)平衡模型,根據(jù)地球各碳庫之間的源匯的估算,源值大于匯值,存在一個遺漏匯,即“未知匯”,該遺漏匯從1985年的1.7 PgC/yr,增加到2005年的2.5 PgC/yr。目前,對如此大的“遺漏匯”,多數(shù)人認為是估算的可靠性問題,沒有考慮地質(zhì)碳匯。

所謂地質(zhì)碳匯,是指消耗空氣中二氧化碳的各類地質(zhì)作用。巖土中的碳,一般以有機或無機形式存在,地質(zhì)系統(tǒng)中每時每刻都在發(fā)生著以碳為生成物或反應物的化學反應。近年來中國有關(guān)地質(zhì)碳匯的研究越來越受到世界各國政府和學術(shù)界的關(guān)注。據(jù)蔣忠誠等中國地質(zhì)碳匯潛力研究,生物作用參與下的地質(zhì)碳匯過程主要是短時間尺度過程,能及時響應氣候、降雨、植被的變化,而且碳匯量和潛力大,是“未知匯”的重要部分。因此,在全球增溫和CO2濃度上升的背景下,對地質(zhì)碳匯的研究,會幫助人類更好地應對全球氣候變化。

濕地被稱為“地球之腎”,與森林、海洋并列為全球三大生態(tài)系統(tǒng)類型,具有調(diào)節(jié)氣候的功能。濕地是陸地上巨大的有機碳庫,其碳儲量變化對全球氣候變化和碳循環(huán)起著重要作用。當前對于濕地植被、土壤碳儲量的研究已經(jīng)取得了不少的成果,但是對于湖泊濕地的地質(zhì)碳匯的研究還較少。

洪湖濕地是長江中游地區(qū)重要濕地生態(tài)區(qū)域,在長江中下游淺水湖泊型濕地中具有代表意義。開展洪湖濕地地質(zhì)碳匯效應研究,可以較精確地估算洪湖濕地地質(zhì)碳匯量狀況,評價洪湖濕地地質(zhì)碳匯通量,為研究典型湖泊濕地地質(zhì)碳匯效應在未來氣候變化中的作用提供基礎數(shù)據(jù),為合理開發(fā)、利用、恢復和保護洪湖濕地提供理論基礎。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)洪湖位于湖北省東南部(113°07′～114°05′E,29°39′～30°12′N)、江漢平原四湖水系的尾端,是湖北省最大、全國第七大天然淡水湖泊。洪湖是長江和漢水支流東荊河之間的大型淺水洼地壅塞湖,集水區(qū)面積383.75 km2,是一個以調(diào)蓄為主,兼具灌溉、漁業(yè)、航運、飲水等多種功能的湖泊[1]。洪湖所處的四湖地區(qū)是由燕山運動形成的斷陷盆地,后受外營力作用形成深厚洪積沉積層,形成了一些河流洼地,有些洼地部分水流不暢,因而形成了洪湖。湖底平坦,地勢由西北向東南傾斜,地面徑流隨地勢高低從四湖總干渠進入洪湖,洪湖東南部有出水口閘通長江,與長江進行物質(zhì)能量的交換。洪湖屬于典型的北亞熱帶濕潤季風氣候,夏季炎熱多雨,盛行東南風;冬季寒冷少雨,多為東北風,且冬夏長,春秋短。年降雨量平均在1 000～3 000 mm,且4—10月份總降水量約占全年降雨量的77%;年均蒸發(fā)量為1 353 mm。在洪湖濕地自然保護區(qū)分布有維管束植物472種21變種1變型種,浮游植物280種,植物資源豐富。其中浮游植物主要有綠藻門、硅藻門、藍藻門等;高等水生植物中沉水植物分布面積占絕對優(yōu)勢(約占總面積的72.49%),挺水和漂浮植物分布面積較小[2]。

2 研究內(nèi)容及方法

2.1 研究內(nèi)容

2.2 研究方法

(1) 利用現(xiàn)場測定和室內(nèi)樣品分析,獲得主要碳匯指標強度及其變化;

(2) 設置觀測剖面,統(tǒng)測碳匯指標,分析其時空變化特征;

(3) 利用同位素方法,初步識別湖泊碳庫的碳來源;

(4) 利用水化學方法,無機碳匯量(DIC)由下列公式計算得到:

式中:Q為流量(或水體體積);t為觀測時間段(湖泊碳儲量計算不是必須)]為現(xiàn)場測得的濃度;Kcs為觀測時間段內(nèi)的無機碳匯量。

(5) 湖水溶解有機碳總量利用水中DOC濃度和湖水體積進行估算;

圖1 洪湖觀測點布置示意圖Fig.1 Schematic diagram of observation point layout in Honghu

(6) 底泥(表層)有機碳總量利用底泥(表層)有機碳含量和參考中國主要湖泊底泥沉積速率進行估算;

(7) 湖水表面釋放的CO2速率采樣自制靜態(tài)箱現(xiàn)場測定。

3 結(jié)果及分析

3.1 水化學特征與分析

3.1.1 水化學特征

采樣過程中洪湖水體水溫(T)的變化范圍為20.4～25.2 ℃,平均值為22.1 ℃;pH值變化范圍為7.46～9.01,平均為8.54。電導率(Spc)的變化范圍較大,為300～482 μS/cm,平均為381.11 μS/cm。總?cè)芙庑怨腆w(TDS)同電導率變化范圍較大,為162.74～270.13 mg/L,平均為212.52 mg/L,二者的變化可能與巖層出露的分布不均有關(guān)。溶解氧(DO)的變化范圍較大,測得的最小值為7.77 mg/L,最大值未測出,超出儀器檢測值(20 mg/L),平均為10.26 mg/L。

圖2 洪湖水體水化學組成Piper圖Fig.2 Piper trilinear nomograph of water chemistry in Honghu Lake

3.1.2 水化學特征分析

圖3 洪湖湖水Gibbs圖Fig.3 Gibbs figure of Honghu Lake

此外,已有很多關(guān)于洪湖水質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn):洪湖水質(zhì)主要受四湖(長湖、三湖、白露湖、洪湖)流域地區(qū)工農(nóng)業(yè)廢水、生活污水等外源污染和湖內(nèi)圍網(wǎng)養(yǎng)殖的影響,其中,圍網(wǎng)養(yǎng)殖是水質(zhì)最主要的制約因素[12-14]。這些人類活動也必然會對洪湖水體的水化學造成影響,已有研究表明,水體中Na+和Cl-濃度變化最容易受到人類活動的影響,特別是Cl-濃度易受工業(yè)污水排放的影響[15],所以,除了蒸發(fā)鹽巖的溶解,洪湖水中較高的Na+和Cl-濃度還受控于流域污水的排放。

圖4 洪湖湖水主要離子相關(guān)關(guān)系圖Fig.4 Correlation of major ions in Honghu Lake

3.2 洪湖溶解無機碳及其同位素組成特征分析

3.2.1 溶解無機碳及其同位素組成特征

在本研究的觀測期間,各采樣點不同深度處DIC及δ13CDIC的分布情況如圖5。從圖中可以看出:在垂直方向上,大部分采樣點的DIC自表層向底層逐漸增大,δ13CDIC自表層向底層有逐漸變輕的趨勢,兩者之間呈較弱的負相關(guān)關(guān)系,但除HH12點外其余采樣點的DIC及δ13CDIC的這種垂向變化并不顯著。在垂直方向上DIC濃度的最小值(0.9 mmol/L)和最大值(3 mmol/L)分別出現(xiàn)在HH12的底層和表層,與之相對應,HH12點底層(δ13CDIC=-7.79‰)和表層(δ13CDIC=-0.49‰)的δ13CDIC分別為最小值和最大值。在水平方向上,各點之間的DIC及δ13CDIC存在一定差異,若取消各采樣點的分層差異,DIC濃度變化介于1.02～2.51 mmol/L,平均為1.94 mmol/L,δ13CDIC變化介于-5.33‰～-0.68‰之間,平均為-2.50‰。

圖5 洪湖水體DIC及δ13CDIC分布特征Fig.5 Distribution characteristics of DIC and δ13CDIC in Honghu Lake

3.2.2 溶解無機碳及其同位素組成特征分析

湖泊水體DIC及其同位素組成主要受入湖河流水體DIC及δ13CDIC、水—氣界面CO2交換、有機質(zhì)的氧化分解、碳酸鹽物質(zhì)的溶解與沉淀及水生植物生物作用等過程的影響[17-19]。并且近期相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),在一個相對封閉水體(水庫或湖泊),流域碳酸鹽巖風化、水生植物活動及有機質(zhì)分解是影響水體DIC及δ13CDIC變化特征的主要因素。湖泊DIC經(jīng)典模型認為,由于表層水生植物較強的光合作用吸收CO2,而底層通常發(fā)生有機質(zhì)的降解及可溶鹽的溶解,在垂向上DIC濃度將表現(xiàn)出表層濃度低、底層濃度較高的現(xiàn)象;而光合作用優(yōu)先吸收12C,底層有機質(zhì)降解產(chǎn)生的CO2又貧13C,因而δ13CDIC值則表現(xiàn)出表層偏正、底層偏負的特征[20]。如前文述及,本次采樣洪湖水體的DIC及δ13CDIC在垂直方向的變化較小,并且相關(guān)性較弱。這可能與洪湖自身“湖淺面大”、人類活動對湖水的擾動有關(guān)。此外,本次采樣時間為10月下旬,季節(jié)特征不明顯,水體熱分層不顯著。如表1所示,表層與底層的溫差介于0.3 ～2.1 ℃,平均為1.15 ℃,水深介于1.0～2.13 m,遠小于同類研究水庫的垂向溫差及水深(平均為5.5 ℃,20～30 m)[17-18]。因而,整個水柱剖面上DIC及其碳同位素組成的差異性較小。

表1 洪湖水溫分布圖(T/℃)

在本次采樣中,HH12點異于其它點DIC及其碳同位素組成,表現(xiàn)出顯著的垂向變化及顯著的負相關(guān)關(guān)系。這可能主要歸功于HH12點周圍浮水植物(主要為水葫蘆)生長茂盛,水體表層水生植物光合作用強烈對DIC利用顯著,水體下層光合作用受到抑制,對DIC利用減少,同時造成上層水體δ13CDIC偏重,下層水體δ13CDIC偏輕。與其他參數(shù)相比,溶解氧(DO)更能反映水生生態(tài)系統(tǒng)中新陳代謝的情況。HH12點表層溶解氧達到本次采樣最高值(DO>20 mg/L),由于過于飽和,甚至形成了很多氣泡,相反下層溶解氧(DO=7.77 mg/L)濃度大大下降。這主要得益于表層水體幾乎被植物葉片覆蓋,光合作用產(chǎn)氧量極高,而下層水體由于光照強度減弱,阻礙了一些水生植物進行光合作用,并且由上層向下層輸入的有機物較多,由此加強的呼吸作用使得下層的溶解氧濃度大大下降,遠低于湖水上層及湖區(qū)其他區(qū)域同深度的溶解氧值。

3.3 洪湖水體及沉積物有機碳特征分析

3.3.1 洪湖水體有機碳特征分析

湖泊水體溶解有機碳(DOC)的來源分內(nèi)源和外源兩種:內(nèi)源是指藻類和水生生物釋放的DOC,約占其初級生產(chǎn)力的12%～75%,其濃度通常與浮游生物量呈正相關(guān);外源則主要來源于陸源植物和土壤有機質(zhì)分解,由河流攜帶進入湖泊[21-23]。同時,人類活動排放的污水也會增加湖泊水體DOC的含量[23]。

如圖6所示,洪湖水體溶解有機碳(DOC)和總有機碳(TOC)濃度的總體變化范圍分別為5.29～7.70 mg/L(平均為6.00 mg/L)和5.97～17.07 mg/L(平均為8.25 mg/L)。HH12點由于表層與底層的水生植物及藻類分布的巨大差異性,以致DOC濃度的垂向差異較大,剩余其它點的DOC和TOC在垂直方向上幾乎沒有差異,沒有表現(xiàn)出前人對分層期湖泊(Superior Lake、紅楓湖、百花湖)水體DOC呈“上層高,下層低”的相同趨勢[23-25]。這可能與前文所述采樣時間處于秋季且湖淺沒有形成熱分層有直接關(guān)系。并且由于洪湖受人類活動的影響較大,其DOC濃度遠高于Superior Lake(1.07～2.50 mg/L)、紅楓湖(1.60～3.08 mg/L)和百花湖(1.97～3.26 mg/L)的DOC濃度。

圖6 洪湖水體溶解有機碳(DOC)和總有機碳(TOC)濃度分布特征Fig.6 Distribution characteristics of dissolved organic carbon and total organic carbon in Honghu Lake

3.3.2 洪湖沉積物有機碳特征分析

(1) 洪湖沉積物有機碳來源分析。碳是湖泊沉積物的主要組分之一,由無機碳和有機碳兩部分構(gòu)成。有機碳主要來源于湖泊水生植物及流域侵蝕帶來的陸源植物碎屑;無機碳則來源于湖泊自生碳酸鹽和外源碳酸鹽[26]。如圖7所示,洪湖沉積物中有機碳含量(Corg)百分比為1.24%～5.47%,平均為3.66%;總碳含量(TC)百分比為2.92%～17.14%,平均為7.66%。

本次采樣中,幾乎各層所有點方解石飽和指數(shù)SIc(平均為0.32)、白云石飽和指數(shù)SId(平均為0.61)都接近或>0,表明水體對碳酸鹽是平衡或過飽和的,進一步說明洪湖可形成自生碳酸鹽;再則長江流域自上游至下游碳酸鹽巖分布廣泛,碳酸鹽巖的風化溶解控制著水體的化學組分,所以,洪湖沉積物可能會受外源碳酸鹽巖的影響。此外很多研究表明,沉積物有機質(zhì)C/N原子比可有效指示有機質(zhì)的來源[27]。當碳氮比(C/N)值在4～10之間時,有機質(zhì)的來源以挺水植物、浮游植物和沉水植物為主的水生植物或各種藻類;當碳氮比(C/N)值處于10～20之間時,指示了水生沉水或浮游植物,或者與陸生植物的混合來源;而若有機質(zhì)來源以挺水植物或陸生高等植物為主時,碳氮比(C/N)值>20[28-29]。本次采樣中洪湖沉積物有機質(zhì)C/N原子比介于9.11～12.24,平均為10.77,說明洪湖沉積物有機質(zhì)主要源自水生植物,受陸源有機質(zhì)的影響少。如上分析,假設洪湖水體有機質(zhì)僅為大型水生植物(沉水植物或挺水植物)和浮游藻類兩種物源的混合,則沉積物有機質(zhì)中來自大型水生植物的比例計算可表述為:

Asample=Bsquat×Asquat+(1-Bsquat)×Aalga

式中:A為C/N;B為大型水生植物的貢獻率;下標squat和alga分別表示大型水生植物和浮游藻類。取Asquat=16(取淡水水生植物的碳氮比C/N(12～20)的平均值)[29];Aalga=6(取淡水浮游藻類平均值)[30]。結(jié)果顯示Bsquat=47.7%,即洪湖大型水生植物(沉水植物或挺水植物)和浮游藻類對沉積有機質(zhì)的貢獻相近。

(2) 洪湖表層沉積物有機碳分布特征分析。從圖7-a還可以發(fā)現(xiàn)洪湖沉積物有機碳(Corg)在沿岸帶含量明顯較高,并且通過將采樣點與圖7-b對比發(fā)現(xiàn)有機碳(Corg)含量較高的HH01、HH02、HH03、HH08、HH09、HH10、HH11和HH13恰好都處于養(yǎng)殖區(qū),而有機碳(Corg)含量較少的采樣點分布在開闊水體或保護區(qū)。研究顯示河水挾帶的污染顆粒以及魚類排泄物、殘餌等有機物的沉積對湖泊表層沉積物的有機碳含量有明顯增加作用[31-32],故洪湖表層沉積物含量表現(xiàn)出靠近河岸、養(yǎng)殖區(qū)范圍較豐富的分布特征。HH12點表現(xiàn)出較低的有機碳(Corg)含量,可能是受表層浮水植物影響以致下層水生植物或藻類生物量極少,HH12點底層的溶解氧及DOC最低也佐證了這一可能性。

圖7 洪湖沉積物有機碳及總碳分布特征和不同水環(huán)境功能區(qū)域分布圖[33](據(jù)班璇等,2010修改)Fig.7 Distribution map of organic carbon & total carbon and functional region in different water environment

3.4 洪湖地質(zhì)碳匯估算

3.4.1 洪湖碳儲量估算

(2) 水體有機碳儲量。本研究測得洪湖水體溶解有機碳(DOC)、總有機碳(TOC)濃度分別平均為6 mg/L和8.25 mg/L,那么可估算洪湖水體溶解有機碳庫和總有機碳庫分別為4 080 tC和5 610 tC。

(3) 水生植物固碳量。當前洪湖水生植物中沉水植物占絕對優(yōu)勢,分布面積約占總面積的72.49%,挺水植物菰群落和蓮群落分布面積較小,其中沉水植物又以微齒眼子菜(黃絲草)、穗狀狐尾藻、金魚藻、苦草和黑藻為主。已有研究表明洪湖沉水植物平均固碳能力為62.73 gC/m2·a,菰的平均固碳能力為14.45 gC/m2·a[34],則洪湖沉水植物總固碳量為17 450 tC/a,菰的總固碳量為15 206 tC/a,則洪湖水生植物總固碳量為32 656 tC/a。

(4) 表層沉積物固碳量。已有研究表明洪湖在1954年—2002年間,沉積物平均沉積速率為0.155 cm/a[35]。并且根據(jù)太湖20世紀80年代末的沉積通量(0.6 g/cm2·a)與沉積速率(0.188 cm/a)[36],估算出太湖沉積物密度為3.19 g/cm3。那么可利用太湖沉積物密度來表征洪湖沉積物密度,最終求得洪湖沉積物通量為1.9×106t/a。本文測得洪湖沉積物有機碳和無機碳(總碳—有機碳)含量(%)分別平均為3.65和4.12,則可進一步估算出表層沉積物中有機碳量為69 350 tC/a,無機碳量為78 280 tC/a,總碳量為147 630 tC/a。

3.4.2 地質(zhì)碳匯通量計算

式中:Q為流量(或水體體積);t為觀測時間段(湖泊碳儲量計算不是必須的)] 為現(xiàn)場測得的濃度;Kcs為觀測時間段內(nèi)的無機碳匯量。

通過計算,Kcs=8 896 tC,即無機碳儲量中地質(zhì)碳匯作用的貢獻為8 896 tC。

(2) 水生植物生物固碳作用及其對地質(zhì)碳匯穩(wěn)定的貢獻。美國地球化學專家Curl(2012)認為巖溶地質(zhì)作用(碳酸鹽風化)是一個碳遷移過程,而不是碳匯。這一觀點源于把地質(zhì)作用當作一種純無機的過程[40],但隨著人們認識到生物在巖溶地質(zhì)作用中的廣泛參與[6,37,41],即地質(zhì)作用吸收大氣CO2產(chǎn)生的DIC可以被水體中水生植物的光合作用所利用而形成有機碳,使地質(zhì)碳匯以有機碳的形式穩(wěn)定下來。

δT=δA(1-fB)+ δBfB

可見,通過碳酸鹽巖風化以及水生植物的光合利用作用,可以將大氣CO2轉(zhuǎn)化為有機體中的C而固定下來,即洪湖每年地質(zhì)碳匯中固定于大型水生植物中的碳可以達到14 534 tC/a。

表2 幾種主要水生植物群落fB值及固定重碳酸根碳量

注:“”指無數(shù)據(jù)。

綜上,洪湖水體、水生植物、表層沉積物的碳儲量及地質(zhì)作用對水體無機碳及水生植物固碳量的貢獻如表3所示:

表3 洪湖碳儲量分布特征

注:“”指無數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

(1) 洪湖濕地水體的水化學組成受流域碳酸鹽巖、蒸發(fā)鹽巖和硅酸鹽巖的風化溶解的共同控制,碳的來源主要為碳酸鹽巖和硅酸鹽巖的風化作用形成,且碳酸鹽巖的風化溶解占據(jù)主要地位,而硅酸鹽巖的貢獻相對較小。

(2) 洪湖濕地水體和表層底泥碳儲量巨大。碳儲量主要由水體中無機碳儲量(DIC)、水體中有機碳(DOC)和表層沉積物固碳量(水生生物的作用)組成。

(3) 洪湖碳儲量為:洪湖水體無機碳庫達17 792 tC。測得洪湖水體溶解有機碳(DOC)、總有機碳(TOC)濃度分別平均為6 mg/L和8.25 mg/L,估算洪湖水體溶解有機碳庫和總有機碳庫分別為4 080 tC和5 610 tC。水生植物總固碳量為32 656 tC/a。表層沉積物中有機碳量為69 350 tC/a,無機碳量為78 280 tC/a,總碳量為147 630 tC/a。洪湖每年地質(zhì)碳匯中固定于大型水生植物中的碳可達14 534 tC/a。

4.2 存在問題與建議

(1) 本研究僅就洪湖濕地的水體和表層底泥湖泊地質(zhì)碳儲量及碳匯指標空間分布特征進行了初步調(diào)查或估算工作[46]。對近湖岸陸地濕地區(qū)域未進行采樣分析和調(diào)查,對湖泊深部底泥未進行采樣分析和調(diào)查,對湖泊中水生植物未進行全面采樣分析和調(diào)查。因此,估算的湖泊碳庫數(shù)量是偏低的,若考慮上述方面,可能整個所研究的湖泊濕地系統(tǒng)的碳儲量會有較大的增加。建議今后繼續(xù)安排相關(guān)方面的調(diào)查和研究。

(2) 本研究僅進行了一次野外現(xiàn)場測試和采樣,加上缺少湖泊徑流量資料。因此,盡管湖泊濕地的碳儲量及碳匯潛力巨大,但仍無法計算出這個儲量在不同季節(jié)或年度的變化情況和準確評價其碳匯潛力,即無法計算地質(zhì)凈碳匯。建議今后繼續(xù)開展不同季節(jié)碳匯指標動態(tài)變化方面的調(diào)查和研究,更準確估算地質(zhì)凈碳匯。

(3) 本研究設置的觀測點和采樣點未能較均勻地布置在整個湖泊水體范圍內(nèi),觀測點偏少,不能很好的代表整個湖泊范圍的情況,在估算時,水體深度、水中DOC濃度、水中DIC濃度均為平均值,湖面水域面積計算也存在一定誤差,這些對估算碳儲量可能產(chǎn)生一些偏差。

(4) 利用同位素示蹤技術(shù),本研究對碳的來源進行了初步識別,但僅僅是半定量或定性地說明湖泊水體中碳的主要來源,還不能滿足精確地區(qū)分碳的來源,在計算地質(zhì)碳匯時需要扣除與地質(zhì)作用或風化作用無關(guān)的碳來源的貢獻。

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(責任編輯：于繼紅)

Preliminary Study on Geological Carbon Sink Effect in Honghu Wetland

LIU Bo1, HE Shiyi2

(1.HubeiInstituteofHydrogeologyandEngineeringGeology,Jingzhou,Hubei434000; 2.InstituteofKarstGeology,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Guilin,Jiangxi541004)

Wetland is a huge organic carbon pool on the land,with the function of regulating climate,in the background of global warming and increasing CO2concentration,the study of wetland geological carbon sink will help us to better cope with global climate change.The study on Honghu wetland as the research object,using the field test,indoor sample analysis and isotope method,the authors obtain the main indicators of carbon inensity and change,analyse hydrochemical characteristics in the water of Honghu wetland,characteristics of isotopic composition and dissolved organic carbon,characteristics of organic carbon of water and sediment preliminarily identify carbon sources of lake carbon pool.Dissolved inorganic carbon base in Honghu is up to 17 792 tC.The average concentration of dissolved organic carbon in Honghu is 6 mg/L,the average concentration of total organic carbon is 8.25 mg/L.Estimation of dissolved organic carbon and total organic carbon pools in Honghu Lakeare 40 80 tC and 5 610 tC,respectively.Total carbon accumulation of aquatic plants is 32 656 tC/a.The amount of organic carbon in the surface sediments is 69 350 tC/a,inorganic carbon is 78 280 tC/a,and the total amount is 147 630 tC/a.Carbon accumulation in the annual geological carbon sequestration in Honghu can reach 14 534 tC/a.

wetland; geological carbon sink; Honghu; organic carbon; inorganic carbon

2016-08-29;改回日期:2016-10-09

劉波(1979-),男,高級工程師,水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè),從事水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查與研究工作。E-mail:liubo790612@163.com

P941.78

A

1671-1211(2016)06-0862-10

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2016.06.013

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20161026.0907.006.html 數(shù)字出版日期:2016-10-26 09:07