流域源區溪流CO2的來源與擴散過程研究綜述

作者：廖佩琳,高全洲,李琦,楊茜茜,孫渝雯

摘要：江河水系的源頭多由規模小但數量多的溪流構成。溪流是源區生態系統向下游進行碳輸出的開端,同時也存在水體CO2向大氣擴散的過程。溪流CO2擴散通量(FCO2)取決于水體二氧化碳分壓(pCO2)、水-氣界面因湍流而產生的CO2擴散速率(kCO2)及溪流水域面積等方面,可以直接測量也可以通過經驗公式及模型估算。溪流pCO2受外源輸入和內源產生兩個過程的制約。外源CO2是由壤中流和地下水向溪流注入的溶解無機碳(DIC)轉化而來,內源主要指水體有機質分解產生的CO2。水-氣界面kCO2主要受到與河床坡度、粗糙度及流量變化密切相關的水流湍流程度的影響。源區溪流FCO2在時間上表現為暖濕季節>干冷季節、夜間>白天、洪水期>非洪水期;全球空間尺度呈現自熱帶向寒溫帶遞減;特定溪流內自地下水排泄區向下游遞減。目前,關于源區溪流CO2來源與擴散的研究逐漸增多,但是在溪流CO2各種內外來源貢獻量與貢獻比例的估算、源區生態系統中各地理要素對溪流外源碳輸入過程的控制、溪流水-氣界面FCO2估算模型及山區溪流kCO2和CO2擴散過程等方面還有待深入研究。

發文機構：中山大學地理科學與規劃學院 南方海洋科學與工程廣東省實驗室（珠海） 廣東省地質過程與礦產資源探查重點實驗室

關鍵詞：源區溪流地下水湍流CO2擴散碳循環headwater streamgroundwaterturbulenceCO2 diffusioncarbon cycle

分類號： P592[天文地球—地球化學]