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气候变暖加剧了水文循环，导致极端降水、提前融雪和频繁洪水。北方河流和溪流的河岸带(洪泛平原)是水文碳循环控制的重要场所。河流洪泛平原是全球河流流域的一个主要特征，对热带和温带河流系统的CO2排放有很大贡献。然而，在寒带和亚北极地区，河流和溪流的碳通量测量主要是在主河道和牛轭湖上进行的，而忽略了洪泛区暂时被淹没的部分。近日Vorobyev et al.(2024)在Journal of Hydrology上发表论文“Floodplain carbon dioxide emissions strongly exceed those of the main river stem: A case study of the Ob River, western Siberia”，该论文通过监测鄂毕河中游(无冻区)区域量化了洪泛平原相对于干流CO2排放的相对重要性，提高了我们对洪泛平原CO2排放水平的认知。
文 章 简 介
洪泛平原在碳(C)从生态系统中逃逸十分重要，在低径流的大陆平原，如富有机质的西伯利亚西部低地(WSL)尤其重要。为了量化洪泛平原相对于干流CO2排放的相对重要性，我们从春季到夏季监测了鄂毕河中游(无冻区)的大片区域。我们利用遥感、GIS和基于水文的方法计算了季节水覆盖率，并利用浮箱法测量了CO2排放量。汛期(5 ~ 6月)汛期~ 30天，洪泛平原水域覆盖面积大于40%，夏季(7 ~ 8月)洪泛平原水域覆盖面积小于10%，具有明显的季节性特征。最大的CO2排放记录在洪泛平原的大多数浅水体中，特别是在临时淹没的沼泽和桦林中。研究期间，河漫滩的CO2排放量为0.2±0.2 ~ 0.9±0.2 g C m−2 d-1, 鄂毕河主河道的CO2排放量为0.03±0.34 g C m−2 d-1。
在95天的研究期间，河漫滩干流的CO2排放量为~ 163±20 t C km-1。临时洪泛平原、主干渠和永久性湖泊/次级渠道对总排放量(1820 km2)的贡献率分别为70%、16%和14%。在春季和夏季，洪泛平原对鄂毕河中段水面CO2排放总量的贡献从43%到99%不等。将所得结果外推到鄂毕河河漫滩的整个地区表明，不考虑河漫滩的排放可能在很大程度上低估了西伯利亚西部开放水域期间河流系统的CO2排放量，最高可达一个数量级。今后应优先考虑在永久冻土带的鄂毕河漫滩上的工作，并将允许从这一环境重要地区适当增加碳排放。
图1 鄂毕河流域与研究地点的地图。(A)欧亚鄂毕河流域位置，粉色轮廓线代表整个鄂毕河流域，暗红色区域代表凯巴索沃站上游部分流域；(B)5月(春季洪水)和(C)8月/9月(基流)；(D)凯巴索沃鄂毕河的每日水文图。
研 究 结 果
图2 重点研究点春洪期洪水持续时间及相关CO2通量(g C-CO2 m−2 d-1)。
表1 漫滩水体中CO2通量的昼夜动态。标准差平均值和Mann-Whitney检验结果。昼夜值之间的显著差异用“*”标记。
表2 水体的主要物理和水化学参数与CO2格局(浓度和通量)之间的Spearman秩序相关性。标记*相关性显著，p < 0.05。
图3 研究了CO2通量昼夜动态的漫滩水体图。1−淹水区;2 -牛轭湖1号;3 -永久通道;4 -永久湖克里沃;5 -淹水桦树沼泽;6 -淹柳林;7 -牛轭湖2号。
图4 图a春季(4月21日至28日)河漫滩水体(站点# 1-7，如图3所示)CO2通量日/夜动态图。图b-e河漫滩水体春季(4月26日)和夏季(6月13日)CO2通量日/夜动态图:(b)漫滩#1;(c)牛轭湖#2;(d)永久克里沃湖# 4;(e)永久河道#3。
HAPPY
文章来源：Vorobyev, S. N., Kolesnichenko, L. G., Kolesnichenko, Y., Prokushkin, A. S., Lugovaya-Dolmatova, A. V., Karlsson, J., & Pokrovsky, O. S. (2024). Floodplain carbon dioxide emissions strongly exceed those of the main river stem: A case study of the Ob River, western Siberia. Journal of Hydrology, 638, 131468.
编辑：李宇方
两瓣
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