侵蚀黑土逐层沉积结构异质性及其对温室气体排放的影响

摘要：

为探究沉积区不同沉积层次结构及理化性质差异对温室气体排放的影响,该研究取典型侵蚀黑土进行粒级沉降分选,将颗粒由粗到细分成 6个粒级(L1～L6),并按不同泥沙迁移情景,将粗细颗粒依次逐层沉积,形成 6种不同深度和层次结构的沉积土柱(S1～S6):S1仅由最粗粒级L1组成,S6则由L1～L6从粗到细、自下而上依次逐层沉积而成.将不同土层结构土柱进行恒温恒湿培养,并监测CO2、N2O和CH4 的排放速率.结果表明:1)不同沉积土层孔隙度由L2层的 23.79%减少至L6的 1.00%,而含水率则由L2层的 11.16%增加到L6层的 41.02%.2)碳氮含量集中分布在L2～L4层.3)7 d培养期间,温室气体平均释放速率总体随沉积层数增加而显著降低(P<0.05),也表现为气体通量并未随着沉积土层增厚而增加.逐层沉积过程使得粗细颗粒分离,粗疏颗粒在下层优先沉积,而细密颗粒在上层堆叠,致使孔隙度和气体相对扩散系数随颗粒自下而上随逐层沉积而逐渐降低,仅 1.5 cm厚的细密沉积层便可有效抑制温室气体向土表排放.该研究通过颗粒沉降分选和逐层沉积,从细观过程刻画沉积分层和掩埋效应对温室气体排放的影响,对深化沉积环境温室气体排放机理具有重要意义.

关键词：温室气体、排放、土壤、黑土粒级、沉降速度、沉积层次、孔隙度

所属期刊栏目：39

分类号：TV149;P512.4+1(水利工程基础科学)

资助基金：中国科学院“西部之光”人才培养引进计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：136-144