黄河主流碳的时空分布及通量研究

【摘要】：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pCO_2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pCO_2的主要因素,主流pCO_2应该受水体碳酸盐系统的控制。主流每年可向大气释放7.05×10~4tC,是大气CO_2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pCO_2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pCO_2,而冬季由于水温降低导致了较高的pCO_2。pCO_2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