摘要
水库是陆地水环境的重要组成部分，与陆地生态系统发生频繁的物质交换，水流携带的土壤碳储存到水库沉积物中，水库通过沉积物的封存和水体CO2的释放参与到全球碳循环中。研究溶解有机碳(DOC)的来源将有助于理解水库的“碳源”与“碳汇”角色，并揭示自然环境与人为活动对碳行为的影响。本文以喀斯特地区不同类型的水库(开放型-阿哈水库和封闭型-观山湖水库)作为研究对象，在冬夏季节采集了水体剖面样品和可能的来源端元，测定了水质基本参数、DOC含量、DOC双碳同位素值(δ13C-?14C)及来源端元的双碳同位素值。探究DOC含量及碳同位素的时空分布特征，同时运用双碳同位素值带入同位素多端元混合模型定量不同端元贡献值，解析了不同类型水库的DOC的迁移转化过程，为探究喀斯特地区水库DOC来源提供科学数据，取得的主要结论如下： 1.阿哈水库冬季DOC含量平均为3.3±0.27mg·L-1，夏季平均为5.39±0.39mg·L-1，冬季表层DOC含量较高；观山湖水体DOC含量冬季平均为4.16±0.47mg·L-1，夏季平均为6.29±0.47mg·L-1。阿哈水库和观山湖DOC含量夏季较冬季明显增加，可能受陆源输入影响较大，观山湖水体整体DOC含量高于阿哈水库，除陆源输入外，湖内的藻类生产可能有更大的贡献。 2.阿哈水库冬季表层，中层，底层水体平均δ13CDOC分别为-28.18±0.31‰、-28.15±0.38‰、-28.22±0.21‰，整体平均δ13CDOC为-28.18±0.31‰；夏季水体平均δ13CDOC为-28.7±0.58‰。观山湖冬季水体平均δ13CDOC为-30.63±0.55‰，夏季水体δ13CDOC平均为-30.46±0.53‰。阿哈水库和观山湖水体δ13CDOC整体分布均匀，在不同采样点，不同深度没有较大差异。观山湖水体δ13CDOC低于阿哈水库，可能受到湖中水生生物的呼吸作用影响。阿哈水库冬季表层，中层，底层水体?14CDOC平均值分别为-87.9±6.41‰，-86.72±8.45‰，-87.02±9.99‰，整体平均?14CDOC为-87.24±8.42‰；夏季水体?14CDOC平均值为-131.59±11.36‰。观山湖冬季水体?14CDOC平均为4.23±10.24‰，夏季水体?14CDOC平均为-14.25±8.33‰。阿哈水库夏季水体?14CDOC比冬季偏负，夏季流域的侵蚀能力加强，来自陆源的老碳更容易进入水库；观山湖夏季水体?14CDOC也比冬季偏负，观山湖?14CDOC相比阿哈水库偏正。 3.阿哈水库水体DOC整体14C年龄为888±200年，观山湖水体DOC整体14C年龄平均为162±92年。阿哈水库14CDOC年龄比观山湖偏老，阿哈水库内蓄积的多为老碳，除入库河流携带流域侵蚀的老碳进入水库外，还有沉积物中老碳的重新释放，观山湖水体DOC14C年龄较小，基本为现代碳。 4.阿哈水库冬季陆源、藻源、沉积物源、植被源和土壤源对水体DOC的贡献率分别为40%，2%，11%，39%，8%，夏季各来源端元的贡献率分别为28%，14%，13%，33%，12%。观山湖水体冬季陆源、藻源、植被源和土壤源对DOC的贡献率分别为36%，40%，21%，3%，夏季各来源端元的贡献率分别为29%，28%，14%，29%。阿哈水库体DOC主要来源于陆源和植被源，观山湖水体DOC受陆源和藻源的影响较大，在冬季陆源输入减少的情况下藻源的贡献更为突出。
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