本書是一本探討水庫溫室氣體機制與過程的專著，為作者十余年來在該領域研究工作的較系統(tǒng)總結(jié)和凝練成果。全書共9章，分別從當前全球變化與水庫碳循環(huán)的關系、水庫水?鄄氣界面碳通量的觀測方法、水庫溫室氣體的擴散釋放、水庫水?鄄氣界面冒泡通量研究、水庫壩下消氣、水庫消落帶溫室氣體排放、水庫沉積物溫室氣體產(chǎn)生與氧化、水體中溫室氣體的氧化消耗，以及水庫碳通量與管理的關系等方面，以理論結(jié)合實際的方式，對有關水庫等水體溫室氣體的通量及其相關過程的研究理論、觀測方法和目前所取得的最新研究進展進行較為詳盡的介紹。

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先后主持中國科學院王寬誠博士后獎勵基金、中國博士后面上基金、中國博士后特別資助基金、湖北省自然科學基金青年杰出人才項目、國家“十一五”水體污染控制與治理科技重大專項子課題和國家自然科學基金。

目錄
第1章 全球變化與水庫碳循環(huán) 1
1.1 全球變化 1
1.1.1 氣候變化 1
1.1.2 全球冰川與海平面變化 4
1.1.3 對自然和人類系統(tǒng)的影響 5
1.2 碳循環(huán)概念模式 6
1.2.1 大氣溫室氣體濃度 6
1.2.2 碳收支估算 6
1.2.3 碳預算失衡 8
1.3 水庫碳循環(huán) 9
1.3.1 水庫CO2和CH4產(chǎn)生 10
1.3.2 水庫CH4氧化 13
1.3.3 水庫溫室氣體釋放 14
1.3.4 相關研究的不足之處 15
參考文獻 16
第2章 水庫水-氣界面碳通量觀測方法 25
2.1 靜態(tài)通量箱法 25
2.1.1 不同擬合方法對通量估算結(jié)果的影響 27
2.1.2 透光/不透光通量箱對通量的影響 31
2.1.3 不同規(guī)格通量箱對通量的影響 37
2.2 薄邊界層法 39
2.2.1 氣體傳輸速率的影響因素 40
2.2.2 不同氣體傳輸速率模型對碳排放估算的影響 48
2.3 微氣象學法 60
2.3.1 通量數(shù)據(jù)計算與質(zhì)量分析 60
2.3.2 通量梯度法監(jiān)測方法 60
2.3.3 不同的趨勢去除方法對比 62
2.3.4 數(shù)據(jù)質(zhì)量分析 67
2.4 不同監(jiān)測方法估算的CH4、CO2通量對比 68
2.4.1 梅子埡水庫 68
2.4.2 三峽水庫支流朱衣河 69
參考文獻 71
第3章 水庫溫室氣體的擴散釋放 76
3.1 香溪河庫灣 76
3.1.1 香溪河流域概況 76
3.1.2 觀測點與觀測方案 78
3.1.3 水-氣界面CO2和CH4通量變化特征 79
3.1.4 水-氣界面CO2和CH4通量影響因素 89
3.2 官莊水庫 95
3.2.1 研究區(qū)概況 95
3.2.2 觀測點與觀測方案 95
3.2.3 水-氣界面CO2和CH4通量變化特征 96
3.3 西北口水庫 102
3.3.1 研究區(qū)概況 102
3.3.2 研究方法 102
3.3.3 水庫水體及沉積物生源物質(zhì)時空分布特征 108
3.3.4 水庫水化學特征及成因解析 110
3.3.5 水體溶解CH4濃度時空分布 126
3.3.6 基于濃度方程對CH4分布的模擬 146
3.3.7 水體溶解 CO2濃度時空變化特征 156
3.3.8 水-氣界面CH4、CO2擴散通量估算 161
3.3.9 水庫生物碳泵效應及其影響分析 164
參考文獻 184
第4章 水庫水-氣界面碳通量冒泡研究 191
4.1 沉積物物理結(jié)構在CH4氣泡儲存和釋放中的作用 191
4.1.1 引言 191
4.1.2 材料與方法 192
4.1.3 結(jié)果 195
4.1.4 討論 201
4.1.5 結(jié)論 204
4.2 用X射線μCT觀測水體沉積物CH4氣泡產(chǎn)生和遷移 204
4.2.1 引言 204
4.2.2 材料與方法 205
4.2.3 結(jié)果 208
4.2.4 討論 213
4.3 沉積物氣體蓄積對基尼烈湖冒泡空間分布的控制 215
4.3.1 引言 215
4.3.2 材料與方法 216
4.3.3 結(jié)果 219
4.3.4 討論 223
4.3.5 結(jié)論 227
4.4 瀾滄江上游梯級水庫CH4排放的時空變化 227
4.4.1 引言 228
4.4.2 材料與方法 228
4.4.3 結(jié)果 231
4.4.4 討論 236
4.4.5 結(jié)論 239
參考文獻 239
第5章 過壩下泄水體消氣通量研究 249
5.1 基本原理 249
5.2 過壩下泄水體消氣國內(nèi)外研究進展 249
5.3 實例分析 251
5.3.1 研究區(qū)域 251
5.3.2 野外采樣與實驗室分析 251
5.3.3 計算方法 252
5.3.4 三峽水庫過壩下泄水體通量 252
5.3.5 大壩下游河道溫室氣體釋放 253
5.3.6 大壩下游河道環(huán)境因子變化及影響 256
參考文獻 258
第6章 水庫消落帶溫室氣體排放 260
6.1 水庫消落帶 CO2排放速率及影響因素 261
6.1.1 CO2排放速率 261
6.1.2 CO2排放影響因素 263
6.2 水庫消落帶CH4排放速率及影響因素 264
6.2.1CH4排放速率 264
6.2.2CH4排放影響因素 266
6.3 三峽水庫研究實例 267
參考文獻 270
第7章 沉積物CH4產(chǎn)生與氧化 272
7.1 沉積物CH4產(chǎn)生研究進展 272
7.2 沉積物CH4產(chǎn)生影響因素及實例分析 273
7.2.1 影響因素 273
7.2.2 實例分析 275
7.3 沉積物CH4消耗研究進展及實例分析 292
7.3.1 沉積物CH4消耗研究進展 292
7.3.2 沉積物CH4消耗實例分析 293
7.4 沉積物-水界面CH4通量時空規(guī)律 295
7.4.1 泄水期沉積物-水界面CH4通量特征 295
7.4.2 蓄水期沉積物-水界面CH4通量特征 301
7.4.3 不同時期沉積物-水界面CH4氧化率時空規(guī)律 304
7.4.4 沉積物-水界面CH4通量影響因素 306
參考文獻 309
第8章 水體CH4氧化消耗研究 315
8.1 水體CH4氧化消耗研究進展 315
8.2 水體CH4氧化消耗影響因素及實例分析 316
8.2.1 影響因素 316
8.2.2 實例分析 318
參考文獻 344
第9章 碳通量與水庫管理的關系 348
9.1 控制點源和面源污染 349
9.2 減少淹沒降解有機碳 349
9.3 水庫調(diào)度改善水體環(huán)境 350
參考文獻 350