第七届青年地学论坛

随着当前河流水电开发进程的极大加速，人为筑坝活动对河流温室气体排放造成的影响也备受关注。目前，全球河流水库系统中的氧化亚氮（N₂O）排放呈现明显的时空异质性，造成水库系统的全球温室效应评估仍具有一定难度。通常而言，人为筑坝活动能够改变河流原有的水文过程，使得河流水深和水力停留时间等发生变化，由此对河流系统中的N₂O排放造成影响。为了验证这一假设，以我国西南地区重要的水电开发河流—乌江和南北盘江的12座梯级水库为研究区域，通过全年季节性采样，调查水库系统中的N₂O排放及其主要环境控制影响。结果表明，乌江和南北盘江12座梯级水库的N₂O排放通量介于-7.86~337.22 μmol m^-2 d^-1，年平均排放通量11.65 μmol m^-2 d^-1，呈现出显著的时空异质性。水库系统N₂O排放与水库水力负荷呈显著负相关关系，表明人为筑坝造成的河流水位抬升和水流减缓促进了系统N₂O排放。这其中一个很重要的原因在于，相对于自然河流，筑坝后形成的河流水库系统更容易出现稳定的季节性溶氧垂直分层。溶氧分层的出现，使得自然河流中以表层沉积物反硝化为主的N₂O产生途径，转变为以底层反硝化和上层水体硝化过程的共同控制，并由此极大促进系统中N₂O的产生。因此，在梯级水电开发过程中，有必要关注人为筑坝对于河流水文过程以及N₂O排放造成的影响。同时，由于溶氧在很多自然水体N₂O产生中都扮演着极为重要的角色，我们认为应当更加关注环境溶氧对于水体N₂O产生的调控作用。本研究基于经验公式建立的河流水力负荷与水库N₂O排放之间的关系式，能够为全球水库系统的温室气体排放贡献的准确评估提供帮助。

梯级水库；氧化亚氮；水力负荷；溶解氧