水库甲烷的产生机制与迁移途径研究

国际上关于水库甲烷释放存在严重争议，水库被认为是一个潜在的、未被充分认识到的大气甲烷释放源，目前相关数据仅来自北温带和南美热带雨林区有限的研究工作，不能说明处于中纬度地区的我国水库。同时，水库甲烷产生和迁移的关键性机理问题尚未阐明，在我国流域普遍呈现高营养盐污染和富营养化趋势，也使得问题更为复杂和特殊，水库蓄水后湖沼化及伴生的碳循环过程，可能使我国水库甲烷产生和迁移表现出新的作用形式。本项目选择我国不同地理区域的水库开展定点监测和原位研究，阐明水库湖沼化进程中甲烷产生的生态动力学特征，重点揭示真光层初级生产固碳与底栖次级代谢产气的动态耦合关系；分析预测水库演进过程中甲烷释放通量的变化趋势。通过项目开展将在流域水电开发条件下碳循环过程及其对大气温室气体贡献方面取得新的认识，为我国水电可持续发展提供重要的科技支撑。

《水库甲烷的产生机制与迁移途径研究》（基金批准号：51079163）课题组按照批复任务书，完成了规定的观测和研究工任务。.以海河流域潘家口水库、大黑汀水库和于桥水库为重点区域，完成了2011年、2012年两个完整水文年的温室气体（甲烷、二氧化碳和氧化亚氮）原位通量观测。获取了包括水体-大气界面通量数据（甲烷、二氧化碳和氧化亚氮）和相关环境参量（气温（水温）、风速、风向、大气压、pH、溶解氧、溶解气体、有机碳、无机碳、硝酸盐、氨氮、总氮、总磷、叶绿素等20余项）较为完整的序列数据。以此为基础，开展了水库甲烷产生、迁移的地球化学过程研究，在水库碳循环方面取得新的认识。.按照任务书计划，2012-2013年同时开展了全国不同流域典型水库的两次巡测，选择了三峡水库在内的松花江、黄河、长江、乌江、澜沧江上的13座大型水库，获取了第一手的水库温室气体观测数据，系统对比研究了我国不同地理区位、不同建成年代、不同开发类型水库的温室气体（主要为甲烷）的释放特征。.在本基金项目资助下，完善和优化了水库系统温室气体（甲烷、二氧化碳、氧化亚氮）通量观测的技术方法（成果同时为水利部948项目推广），获取到了能够较为全面反映我国水库温室气体通量特征的序列观测数据。按要求表了论文10篇，其中SCI论文3篇，与三峡大学联合培养了两名硕士研究生（王亮、陈文重以毕业答辩），1名博士后（胡明明）在站继续从事相关研究。.