本书是一本探讨水库温室气体机制与过程的专著，为作者十余年来在该领域研究工作的较系统总结和凝练成果。全书共9章，分别从当前全球变化与水库碳循环的关系、水库水?鄄气界面碳通量的观测方法、水库温室气体的扩散释放、水库水?鄄气界面冒泡通量研究、水库坝下消气、水库消落带温室气体排放、水库沉积物温室气体产生与氧化、水体中温室气体的氧化消耗，以及水库碳通量与管理的关系等方面，以理论结合实际的方式，对有关水库等水体温室气体的通量及其相关过程的研究理论、观测方法和目前所取得的最新研究进展进行较为详尽的介绍。
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先后主持中国科学院王宽诚博士后奖励基金、中国博士后面上基金、中国博士后特别资助基金、湖北省自然科学基金青年杰出人才项目、国家“十一五”水体污染控制与治理科技重大专项子课题和国家自然科学基金。
目录
第1章 全球变化与水库碳循环 1
1.1 全球变化 1
1.1.1 气候变化 1
1.1.2 全球冰川与海平面变化 4
1.1.3 对自然和人类系统的影响 5
1.2 碳循环概念模式 6
1.2.1 大气温室气体浓度 6
1.2.2 碳收支估算 6
1.2.3 碳预算失衡 8
1.3 水库碳循环 9
1.3.1 水库CO2和CH4产生 10
1.3.2 水库CH4氧化 13
1.3.3 水库温室气体释放 14
1.3.4 相关研究的不足之处 15
参考文献 16
第2章 水库水-气界面碳通量观测方法 25
2.1 静态通量箱法 25
2.1.1 不同拟合方法对通量估算结果的影响 27
2.1.2 透光/不透光通量箱对通量的影响 31
2.1.3 不同规格通量箱对通量的影响 37
2.2 薄边界层法 39
2.2.1 气体传输速率的影响因素 40
2.2.2 不同气体传输速率模型对碳排放估算的影响 48
2.3 微气象学法 60
2.3.1 通量数据计算与质量分析 60
2.3.2 通量梯度法监测方法 60
2.3.3 不同的趋势去除方法对比 62
2.3.4 数据质量分析 67
2.4 不同监测方法估算的CH4、CO2通量对比 68
2.4.1 梅子垭水库 68
2.4.2 三峡水库支流朱衣河 69
参考文献 71
第3章 水库温室气体的扩散释放 76
3.1 香溪河库湾 76
3.1.1 香溪河流域概况 76
3.1.2 观测点与观测方案 78
3.1.3 水-气界面CO2和CH4通量变化特征 79
3.1.4 水-气界面CO2和CH4通量影响因素 89
3.2 官庄水库 95
3.2.1 研究区概况 95
3.2.2 观测点与观测方案 95
3.2.3 水-气界面CO2和CH4通量变化特征 96
3.3 西北口水库 102
3.3.1 研究区概况 102
3.3.2 研究方法 102
3.3.3 水库水体及沉积物生源物质时空分布特征 108
3.3.4 水库水化学特征及成因解析 110
3.3.5 水体溶解CH4浓度时空分布 126
3.3.6 基于浓度方程对CH4分布的模拟 146
3.3.7 水体溶解 CO2浓度时空变化特征 156
3.3.8 水-气界面CH4、CO2扩散通量估算 161
3.3.9 水库生物碳泵效应及其影响分析 164
参考文献 184
第4章 水库水-气界面碳通量冒泡研究 191
4.1 沉积物物理结构在CH4气泡储存和释放中的作用 191
4.1.1 引言 191
4.1.2 材料与方法 192
4.1.3 结果 195
4.1.4 讨论 201
4.1.5 结论 204
4.2 用X射线μCT观测水体沉积物CH4气泡产生和迁移 204
4.2.1 引言 204
4.2.2 材料与方法 205
4.2.3 结果 208
4.2.4 讨论 213
4.3 沉积物气体蓄积对基尼烈湖冒泡空间分布的控制 215
4.3.1 引言 215
4.3.2 材料与方法 216
4.3.3 结果 219
4.3.4 讨论 223
4.3.5 结论 227
4.4 澜沧江上游梯级水库CH4排放的时空变化 227
4.4.1 引言 228
4.4.2 材料与方法 228
4.4.3 结果 231
4.4.4 讨论 236
4.4.5 结论 239
参考文献 239
第5章 过坝下泄水体消气通量研究 249
5.1 基本原理 249
5.2 过坝下泄水体消气国内外研究进展 249
5.3 实例分析 251
5.3.1 研究区域 251
5.3.2 野外采样与实验室分析 251
5.3.3 计算方法 252
5.3.4 三峡水库过坝下泄水体通量 252
5.3.5 大坝下游河道温室气体释放 253
5.3.6 大坝下游河道环境因子变化及影响 256
参考文献 258
第6章 水库消落带温室气体排放 260
6.1 水库消落带 CO2排放速率及影响因素 261
6.1.1 CO2排放速率 261
6.1.2 CO2排放影响因素 263
6.2 水库消落带CH4排放速率及影响因素 264
6.2.1CH4排放速率 264
6.2.2CH4排放影响因素 266
6.3 三峡水库研究实例 267
参考文献 270
第7章 沉积物CH4产生与氧化 272
7.1 沉积物CH4产生研究进展 272
7.2 沉积物CH4产生影响因素及实例分析 273
7.2.1 影响因素 273
7.2.2 实例分析 275
7.3 沉积物CH4消耗研究进展及实例分析 292
7.3.1 沉积物CH4消耗研究进展 292
7.3.2 沉积物CH4消耗实例分析 293
7.4 沉积物-水界面CH4通量时空规律 295
7.4.1 泄水期沉积物-水界面CH4通量特征 295
7.4.2 蓄水期沉积物-水界面CH4通量特征 301
7.4.3 不同时期沉积物-水界面CH4氧化率时空规律 304
7.4.4 沉积物-水界面CH4通量影响因素 306
参考文献 309
第8章 水体CH4氧化消耗研究 315
8.1 水体CH4氧化消耗研究进展 315
8.2 水体CH4氧化消耗影响因素及实例分析 316
8.2.1 影响因素 316
8.2.2 实例分析 318
参考文献 344
第9章 碳通量与水库管理的关系 348
9.1 控制点源和面源污染 349
9.2 减少淹没降解有机碳 349
9.3 水库调度改善水体环境 350
参考文献 350
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