Diel variations in riverine carbon transport and transformation processes in the natural channel-cascade reservoirs continuum of the Lancang River
Year: 2025
Type: article
Abstract: 河流碳是全球碳循环中的重要组成部分，也是流域内发生的各种自然过程和人类活动的记录载体。梯级水库建设强烈改变河流的自然状态和物质输送，但其对高寒地区河流碳迁移转化过程的影响尚未进行过充分研究。本研究选择澜沧江自然河道及其下游梯级水库河水断面，调查分析了河水基本理化参数、各形式河流碳及其稳定碳同位素的昼夜变化特征，并通过不同断面间的对比研究，揭示了河流碳在自然河道-梯级水库连续体内的迁移转化过程、通量变化及梯级水库对其带来的影响。结果表明，库区水体中的颗粒有机碳浓度较自然河道大幅降低，反映了梯级水库对颗粒态物质的巨大拦截作用（98%悬浮物被拦截）。溶解无机碳与溶解有机碳在自然河道与库区断面的浓度和通量均未发生明显变化，说明梯级水库对河流溶解态物质影响较小。水体二氧化碳分压(pCO2)显示出由自然河道（平均值为689 μatm）向库区（平均值为587 μatm）降低趋势，且在冬季下降幅度更大。溜筒江水文站和功果桥水库两个河水断面的水体物化参数、碳浓度及其稳定碳同位素组成均无显著昼夜差异，且溶解氧与水体pCO2未出现协同变化，说明河流内部水生生物光合作用较弱。结合稳定碳同位素数据指示河流碳来源组成变化及河流碳通量变化，可以推断河流有机碳被大量埋藏在水库底部从而削弱了水体内部有机碳氧化分解过程，并导致库区表层水体pCO2下降。水体营养元素浓度低、水库建成时间短、流量调节频繁等因素是库区水生生物光合作用弱、对河水化学和碳循环影响小的重要原因。可见，澜沧江水库建设导致河流有机碳沉积量大幅增加，同时CO2排放量大幅降低，因而具有净碳汇效应。
Source: Journal of Lake Sciences
DOI: 10.18307/2025.0226
Authors: Wu Enpeng, Sun Huiguo, Liu Wenjing, Xu Zhifang
Language: English
Topic: Isotope Analysis in Ecology
Subfield: Ecology
Field: Environmental Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W4408842739