徐強，李宏，白小霞，程呈，李琨，何強

(重慶大學(xué) 三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室，重慶 400045)

碳循環(huán)與全球氣候變化有著密不可分的聯(lián)系，探究碳遷移轉(zhuǎn)化機制、估算全球碳排放意義重大。已有研究表明，河流筑壩形成的水庫對全球溫室氣體排放有重要貢獻，近年來受到越來越多關(guān)注[1-2]。Barros等[3]估算全球人工水庫CO2排放量48 Tg/a，Li等[4]對中國已有湖泊和水庫CO2排放研究進行總結(jié)，估算中國湖泊和水庫CO2排放量為25.2(20.8～29.5) Tg/a，并指出目前針對人工水庫的溫室氣體排放研究存在諸多空白區(qū)域，使得對CO2等溫室氣體排放量的估值仍存在很大不確定性。

三峽水庫是亞熱帶氣候條件下的超大型水庫，為滿足防洪、發(fā)電和航運等要求，庫區(qū)水位按175 m(枯水期)—145 m(汛期)—155 m(消落期)周期運行，與已有較多研究的北方水庫和熱帶水庫有顯著差異[5]。同時，三峽庫區(qū)內(nèi)長江支流眾多，為了減小支流消落帶面積、營造穩(wěn)定人居環(huán)境、利于防洪灌溉或水力發(fā)電等，在庫區(qū)支流河道上筑壩現(xiàn)象普遍：第一次全國水利普查數(shù)據(jù)[6]顯示，截至2011年，三峽庫區(qū)內(nèi)僅嘉陵江、烏江支流部分河段上便有536座大壩。密集的筑壩顯著地改變了水體物理、化學(xué)及生物特性[7]，使得河流湖沼化發(fā)育明顯，對水體CO2產(chǎn)排過程產(chǎn)生重大影響[1]。然而，目前針對三峽庫區(qū)溫室氣體產(chǎn)排機制的研究仍然較少[8]，有限的研究也主要集中于庫區(qū)中下游干支流常年回水區(qū)域[9-10]，對庫尾支流的研究較少，且未重點關(guān)注支流筑壩對其自身水體溫室氣體產(chǎn)排的影響。事實上，受現(xiàn)有調(diào)度方式的影響，庫尾支流形成了與庫中、庫首支流不同的水力場，其受回水頂托的影響較處于常年回水區(qū)的庫首支流弱，回水區(qū)水體滯留時間相應(yīng)較短，導(dǎo)致支流生境特征、生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能與庫中、庫首支流存在顯著差異[11]，由此可能帶來不同的溫室氣體產(chǎn)排特征。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

御臨河，原名太洪江，發(fā)源自四川省大竹縣華鎣山脈，止于重慶市渝北區(qū)洛磧鎮(zhèn)箭沱村與江北區(qū)五寶鎮(zhèn)新山村之間的長江口，全長約218.2 km，河口多年平均流量50.72 m3/s，流域面積3 861 km2。御臨河地處亞熱帶大陸性季風(fēng)性氣候區(qū)，溫濕涼熱、四季分明，城區(qū)最高氣溫可達40 ℃，年均降雨量達1 000～1 400 mm[12]。御臨河與長江匯合口距下游三峽大壩約548 km，其作為三峽水庫庫尾重要一級支流，受到庫區(qū)周期性調(diào)度影響較大。研究區(qū)域位于重慶市渝北區(qū)境內(nèi)御臨河下游部分河段(29°39′0″—29°48′0″N，106°48′0″—106°55′30″ E)(圖1)。

御臨河生態(tài)調(diào)節(jié)壩(29°39′31.95″N，106°52′11.55″E)位于御臨河下游河段洛磧鎮(zhèn)鄭家灣，距御臨河與長江匯合口約2.7 km(如圖1所示)。生態(tài)調(diào)節(jié)壩由景觀鋼壩、調(diào)度控制閘(兼導(dǎo)流明渠)組成，水庫正常蓄水位172.2 m，正常庫容1 082萬m3，工程等級為Ⅲ等中型工程。生態(tài)調(diào)節(jié)壩上游形成的河道型水庫為三峽水庫的庫中庫。

圖1 三峽庫區(qū)御臨河區(qū)位及采樣點分布圖Fig.1 The location of the Yulin River in the Three Gorges Reservoir area and the sampling sites

1.2 采樣與分析方法

1.2.1 水樣采集及指標(biāo)測定方法 2019年8月21日—8月22日對御臨河河口至梅溪河段進行走航式采樣監(jiān)測，根據(jù)長江海事局水位公告，采樣期間為三峽庫區(qū)低水位運行期，三峽大壩壩前水位146.1 m，御臨河河口處長江水位159.0 m，御臨河生態(tài)調(diào)節(jié)壩蓄水位172.2 m。根據(jù)研究內(nèi)容和御臨河流域情況，共布設(shè)6個垂直采樣點，由上游至下游依次為：梅溪(MX，上游自然河段，水深7.5 m)、御臨府(YLF，城市開發(fā)區(qū)，水深10.5 m)、排花(PH，下游河灣，水深17.0 m)、壩上(BS，生態(tài)調(diào)節(jié)壩上游200 m，水深17.5m)、壩下(BX生態(tài)調(diào)節(jié)壩下游400 m,水深5.5 m)、河口(HK，御臨河與長江匯合口,水深7.5 m)。各垂直采樣點均位于河道深泓線上，位置見圖1，現(xiàn)場情況如圖2。

圖2 御臨河各采樣點現(xiàn)場圖Fig.2 Scenes of the sampling sites in theYulin River

利用智能多頻走航式多普勒剖面儀(RiverSurveyor M9，美國SonTek)對御臨河各取樣斷面進行走航觀測，測定各個河流斷面形狀、水深、流速、流量等水文指標(biāo)。使用容量為5 L、帶有配重的有機玻璃采樣器完成河流水體的垂向分層采樣。根據(jù)各采樣點河流水深，分層采集河流表層0.5 m、底層0.5 m及中間3～4層水體。使用密閉性良好的棕色血清瓶(容量130 mL,帶厚度為2 cm的硅膠塞)原位密閉封裝水樣，用于水體二氧化碳分壓(pCO2)測定，每個取樣點位做三平行采樣。同時使用1.0 L聚乙烯采樣瓶采集水樣，用于實驗室測定葉綠素a(Chl-a)等指標(biāo)。使用100 mL聚乙烯醫(yī)用滅菌針筒抽取水面上方1.0 m處環(huán)境空氣，注入提前抽好真空的鋁箔集氣袋(E-Switch牌)，用于實驗室測定水面上方空氣二氧化碳分壓pCO2 (air)。所有水樣及氣樣采集后均放入冷藏箱低溫保存，當(dāng)天運回實驗室，并于48 h內(nèi)分析測試完畢。

使用Hydrolab DS5X便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀(美國HACH)原位逐米測定水體溫度(T)、pH、DO；使用便攜式濁度儀(美國HACH)原位測定水體濁度；使用手持式風(fēng)速計測定環(huán)境風(fēng)速及溫度；用丙酮萃取分光光度法測定葉綠素a(Chl-a)。野外取樣檢測所用設(shè)備儀器均在使用前通過標(biāo)準(zhǔn)校正方法完成校正。

pCO2利用亨利定律，通過式(1)計算得到[15]。

pCO2=Caq/KH

(1)

式中：pCO2為水體CO2分壓，Pa；KH為亨利系數(shù)[16]，mol/(L·Pa)；Caq為水體CO2濃度，mol/L，采用式(2)進行計算[17]。

(2)

式中：P為血清瓶內(nèi)氣液兩相平衡體系上部頂空CO2分壓，Pa，由氣相色譜實測得到；R為氣體常數(shù)，L·Pa/(mol·K)；T為平衡體系溫度，K；Vg為平衡體系內(nèi)頂空體積，L；V1為平衡體系內(nèi)液相體積，L。

CO2水氣界面擴散通量[Flux(CO2)]利用薄邊界層模型法，通過式(3)計算得到[18]。

Flux(CO2)=KT·KH[pCO2-pCO2(air)]

(3)

(4)

式中：K600通過式(5)計算得到[13]；ScCO2是給定溫度下的斯密特數(shù)，通過式(6)計算得到[20]。

K600=2.07+0.215U101.7

(5)

ScCO2=1 911.1-118.11t+3.452 7t2-0.041 32t3

(6)

式中：t為表層水溫度，℃；U10為取樣點水面上方10 m處風(fēng)速，m/s，可由式(7)計算得到[21]；式(4)中n為斯密特數(shù)指數(shù)，取決于U10(當(dāng)U10> 3.7 m/s時，n=0.5；當(dāng)U10<3.7 m/s時，n=0.75)。

U10=1.22U1

(7)

式中：U1為取樣點水面上方1.0 m處平均風(fēng)速，m/s。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

使用SPSS 22.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，包括數(shù)據(jù)正態(tài)分布檢驗、Spearman相關(guān)性分析和一元回歸、多元線性逐步回歸分析，并采用Origin 2018軟件完成制圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 御臨河各取樣點理化參數(shù)分布特征

三峽庫區(qū)低水位運行期御臨河生態(tài)調(diào)節(jié)壩上下游流速差異明顯。根據(jù)流速情況，可將河道型水庫劃分為河流型水體(v>0.2 m/s)、過渡型水體(v=0.05～0.2 m/s)和湖泊型水體(v<0.05 m/s)[22]。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，生態(tài)調(diào)節(jié)壩(Dam)至上游YLF采樣點間河道(BS、PH、YLF)水體流速緩慢，介于0.02～0.03 m/s之間，屬于典型的湖泊型水體，上游距壩較遠的MX采樣點(v=0.06 m/s)屬于過渡型水體，流速從上游至調(diào)節(jié)壩呈現(xiàn)逐漸遞減的規(guī)律。生態(tài)調(diào)節(jié)壩下游(BX、HK)受調(diào)節(jié)壩溢流跌水沖擊影響較大，其河面較窄，流速顯著大于上游，介于0.12～0.16 m/s之間,屬于過渡型水體。

各采樣點關(guān)鍵理化指標(biāo)監(jiān)測結(jié)果如圖3所示。受夏季高溫影響(表層水溫31.24～35.20 ℃)，HK、BS、PH、YLF等4個采樣點水溫隨水深的變化均存在拐點，垂向分層現(xiàn)象明顯。其中，BS、PH、YLF等3個采樣點拐點出現(xiàn)在水深3 m處，HK采樣點水體紊動性較強，拐點出現(xiàn)在水深5 m處，拐點以上水溫變化速率(0.48～0.89 ℃/m)顯著大于拐點以下(0.11～0.26 ℃/m)。MX、BX兩個采樣點剖面水溫(T)隨水深(Depth)變化極小，未出現(xiàn)分層現(xiàn)象。其原因是水體夏季溫度分層現(xiàn)象受氣象及水文等因素多重影響，MX采樣點位于御臨河上游自然河段，受筑壩及人類活動影響較小，水深較淺(7.5 m)，流速在生態(tài)調(diào)節(jié)壩上游4個采樣點中最大，故水溫?zé)o明顯分層；BX采樣點水深最淺(5.5 m)，受調(diào)節(jié)壩溢流跌水沖刷，平均流速最大(v=0.16 m/s)，上下層水體混合均勻，難以形成溫度垂向分層。

如圖3所示，各采樣點DO變化差異明顯。HK、BX、BS、PH、YLF、MX等6個采樣點表層水體DO飽和度分別為108%、119%、221%、246%、184%、98%，均處于高度飽和或過飽和狀態(tài)。從采樣點剖面垂向變化上看，生態(tài)調(diào)節(jié)壩上游湖泊型水體河段中BS、PH、YLF等3個采樣點剖面DO隨水深的增加顯著降低，且均在水深6 ～7 m處形成明顯的DO變化拐點，拐點以上DO變化速率[1.14～1.76 (mg/L)/m]遠大于拐點以下[0.10～0.33 (mg/L)/m]。對比葉綠素a(Chl-a)的分布特征發(fā)現(xiàn)，各采樣點剖面Chl-a隨水深變化規(guī)律與DO基本一致，且BS、PH、YLF等3個采樣點剖面Chl-a亦在水深6 m處形成變化拐點。對DO與Chl-a進行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，二者正相關(guān)性非常顯著(p<0.01)。其原因為筑壩導(dǎo)致壩前水位升高、流速降緩、營養(yǎng)鹽堆積，進而形成了良好的浮游植物、藻類生長環(huán)境，夏季溫度較高，表層水體光照充足，浮游植物及藻類進行光合作用不斷向水體中釋放O2。同時，光照強度隨水深增大而迅速減弱，導(dǎo)致光合作用產(chǎn)O2強度衰減，Chl-a與DO同步降低并形成一致的變化拐點。過渡型水體河段中HK、BX、MX等3個采樣點剖面DO和Chl-a濃度變化幅度遠小于其余采樣點，分析認為，HK、BX、MX等3個采樣點水深較小、流速較大，不利于表層水體中浮游植物的穩(wěn)定、大量增殖，導(dǎo)致其水中浮游植物量和光合作用強度較小且在剖面垂向上無明顯變化。

圖3 御臨河各采樣點水溫(t)、DO、pH、Chl-a剖面分布Fig.3 Temperature (t), DO, pH and Chl-a distribution profile at different sampling sites of the Yulin River

圖4 御臨河水體二氧化碳分壓(pCO2)空間分布格局Fig.4 Spatial pattern of carbon dioxide partial pressure (pCO2) in the Yulin River

pH值受流域巖性、氣候、碳酸鹽平衡、光合/呼吸作用平衡等多因素影響，整體上看，御臨河各采樣點水體pH值均為堿性(7.50～9.39)(見圖3)。從上下游空間變化上看，各采樣點表層水體pH值大小差異明顯，表現(xiàn)為湖泊型水體河段pH值(8.90～9.39)顯著大于過渡型水體河段(8.19～8.37)；從水體剖面pH垂向分布變化來看，各采樣點剖面pH變化與各自DO、Chl-a變化趨勢一致，采樣點間差異明顯。湖泊型水體河段3個采樣點pH值隨水深增加而降低的幅度明顯大于過渡型河段，分別為9.39 ～ 7.55、9.31 ～ 7.51、8.90 ～ 7.67，極差均超過1.2，這與李雙等[23]對梅溪河的觀測結(jié)果相似。

2.2 御臨河采樣點剖面pCO2分布特征分析

圖4為御臨河各采樣點水體剖面pCO2分布情況。從圖4可看出，各采樣點間表層水體pCO2有顯著差異，介于54.55～336.73 Pa之間，平均值為206.68 Pa。對6個采樣點表層水體pCO2的大小排序為：MX(336.73 Pa)>HK(323.78 Pa)>BX(322.05 Pa)>YLF(137.16 Pa)>BS(65.81 Pa)>PH(54.55 Pa)，湖泊型水體河段(BS、PH、YLF)表層水體pCO2(均值85.84 Pa)顯著低于過渡型水體河段(HK、BX、MX)(均值327.52 Pa)，從生態(tài)調(diào)節(jié)壩至上游pCO2逐步升高。研究區(qū)域表層水體pCO2是采樣點水面上方環(huán)境空氣CO2分壓的1.12～6.55倍，為大氣環(huán)境的潛在CO2排放源。湖泊型水體河段從表層至底層pCO2出現(xiàn)了明顯的分層現(xiàn)象，pCO2隨水深的加大而急劇增大，變化范圍為(85.84±36.58)～(338.96±11.74) Pa，底層水體CO2達到高度過飽和。過渡型水體河段pCO2隨水深變化不大，但均為高度過飽和，變化范圍為(281.32±14.30) ～(327.52±6.55) Pa。

2.3 御臨河各采樣點水氣界面CO2擴散通量

圖5 御臨河不同采樣點CO2擴散通量Flux (CO2)Fig.5 Carbon dioxide flux at different sampling sites of the Yulin River

2.4 御臨河水體pCO2、Flux (CO2)與關(guān)鍵環(huán)境因子關(guān)系

與水體各參數(shù)的相關(guān)性分析，探究其關(guān)鍵環(huán)境驅(qū)動因子及影響機制。利用SPSS 22.0軟件進行分析，首先對數(shù)據(jù)進行正態(tài)分布檢驗，結(jié)果顯示其不服從正態(tài)分布，故相關(guān)性分析時采用Spearman相關(guān)系數(shù)，分析結(jié)果如表1所示。

根據(jù)表1可知，御臨河水體pCO2與葉綠素a(Chl-a)呈顯著負相關(guān)(相關(guān)系數(shù)R=-0.631，p<0.01)，說明御臨河水體pCO2受浮游植物及藻類的光合作用影響明顯，這與Neal等[26]對英國泰晤士河的研究結(jié)果一致。根據(jù)御臨河水體pCO2的監(jiān)測結(jié)果，在空間分布上，御臨河表層pCO2整體表現(xiàn)為生態(tài)調(diào)節(jié)壩上游近壩水體顯著小于下游，從調(diào)節(jié)壩至上游呈升高趨勢。分析原因，可能是調(diào)節(jié)壩上游湖泊型水體河段Chl-a含量高，水體中浮游藻類、植物遠多于下游，光合作用消耗大量CO2；而下游水體擾動大，水生生物呼吸作用釋放CO2占主導(dǎo)。上游隨著與生態(tài)調(diào)節(jié)壩距離的增加，水體受筑壩導(dǎo)致營養(yǎng)鹽堆積的影響逐漸減小，藻類減少，光合作用強度降低，水中溶存CO2含量升高。MX采樣點位于上游自然河段，兩岸開發(fā)較少，用地以自然林地為主，距生態(tài)調(diào)節(jié)壩最遠，受人類活動及筑壩影響較小，屬過渡型水體，Chl-a含量最低，pCO2達到調(diào)節(jié)壩下游水平。從采樣點水體垂向分布上看，湖泊型河段Chl-a隨水深增大而逐步下降，光合作用減弱，水生生物呼吸作用增強、產(chǎn)生CO2增多，這也解釋了圖4中BS、PH、YLF等3個采樣點水體pCO2從表層至底層出現(xiàn)明顯增大的現(xiàn)象，同時，說明呼吸作用是維持御臨河水體CO2過飽和的關(guān)鍵因素。李雙等[23]、傅家楠等[27]、冉景江等[28]研究者在夏季對三峽庫區(qū)支流朱衣河、梅溪河、草堂河、小江回水區(qū)水體pCO2的研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的垂向分層現(xiàn)象。進一步利用SPSS 22.0軟件對pCO2與Chl-a做一元線性回歸，得到回歸方程為pCO2=378.783-6.181Chl-a (R2=0.720，p<0.01)，方程擬合度較好。

表1 御臨河pCO2、Flux (CO2)與水體各參數(shù)Spearman相關(guān)性分析Table 1 Spearman correlation analysis between pCO2、Flux (CO2) and water parameters in the Yulin River

御臨河水體pCO2與水溫(t)、pH值均呈顯著負相關(guān)，這與許多學(xué)者的研究結(jié)論一致[24, 29-30]。已有研究表明，水溫通常通過直接影響CO2在水體中的溶解度和間接影響浮游動植物、藻類的光合/呼吸作用來影響CO2在水體中的產(chǎn)生、消耗及擴散過程[31]。水溫升高，一方面會降低CO2溶解度，另一方面也會提高水中微生物活性，導(dǎo)致呼吸作用的加快和CO2的增多，適宜的水溫能使藻類大量繁殖，光合作用的增強又能消耗水中溶存CO2，最終使水體CO2含量達到平衡。同時，采樣期間御臨河表層水溫較高，調(diào)節(jié)壩上游湖泊型水體河段水深大、水動力條件弱，水體出現(xiàn)明顯的熱分層(圖3)，這不利于上下水體的充分交換[32]，底層水生生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2不能向表層順暢擴散是導(dǎo)致底層CO2顯著高于表層的又一潛在原因。

pH值對水體碳酸鹽體系有顯著影響，與pCO2密切相關(guān)[33-34]。根據(jù)光合/呼吸作用總反應(yīng)關(guān)系式(8)及水體中碳酸鹽平衡關(guān)系式(9)可知，強烈的光合作用消耗水體中大量溶存CO2，pCO2顯著降低，導(dǎo)致方程(9)平衡向左移動，[H+]降低，pH值顯著升高，這也是御臨河pH值在上下游和水體剖面垂向分布上存在明顯變化的原因。

(8)

(9)

御臨河水體pCO2與溶解氧(DO)呈顯著負相關(guān)(相關(guān)系數(shù)R=-0.385，p<0.05)，這與其他學(xué)者的研究結(jié)果吻合[27, 35-36]。御臨河受生態(tài)調(diào)節(jié)壩影響，水生生物生長代謝有明顯的空間變異格局，水體DO濃度受多重因素影響，一方面，水中植物及藻類光合作用產(chǎn)生O2，另一方面，水生生物呼吸作用消耗O2，同時O2在水中溶解度亦受到水溫等因素影響。對pCO2與DO、t、pH做一元線性回歸，得到回歸方程分別為

pCO2=403.006-20.701O2(R2=0.432，p<0.01)；pCO2=1 757.142-47.921t(R2=0.394，p<0.01)；pCO2=1 382.290-139.821pH(R2=0.369，p<0.01)。

進一步利用逐步回歸分析法建立御臨河pCO2與各理化因子的最優(yōu)回歸方程，得到

pCO2=378.783-6.181Chl-a(R2=0.720，p<0.01)

結(jié)果表明，除Chl-a外的其余因素在逐步回歸的過程中被逐一剔除，Chl-a標(biāo)準(zhǔn)化偏回歸系數(shù)為-0.709，說明葉綠素a是影響御臨河水體pCO2的最主要因素?；貧w方程對pCO2的擬合度較高，方程中各項系數(shù)經(jīng)T檢驗均為顯著，方差分析表明，此回歸模型具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。

2.5 御臨河水體pCO2、Flux (CO2)與已有研究比較

表2匯總了近年來部分學(xué)者對低水位運行期間三峽庫區(qū)不同區(qū)域河流及同期典型湖泊水庫CO2分壓及擴散通量的研究情況。Li等[8]通過對三峽庫區(qū)內(nèi)36條一級支流、27條二級支流的大范圍取樣觀測得出庫區(qū)夏季水體CO2分壓為129.29±118.15 Pa,觀測值變化范圍較大，御臨河(均值206.68 Pa)處于較高水平。整體上看，低水位運行期間三峽庫區(qū)庫尾支流CO2分壓和大氣擴散通量顯著高于庫中、庫首支流(表2)，表現(xiàn)為明顯的大氣CO2“源”，庫中、庫首部分支流水體則呈現(xiàn)為大氣CO2的“匯”。其原因可能是受三峽大壩回水區(qū)影響，庫中、庫首支流水動力條件弱于庫尾，夏季光照充足，水體中藻類及浮游植物的生物泵作用顯著降低了CO2分壓和釋放量[40]，李哲等[11]對三峽庫區(qū)庫尾、庫中支流溫室氣體排放差異的研究也得出一致結(jié)論。根據(jù)表2，三峽庫區(qū)支流CO2釋放水平整體低于干流，原因可能是三峽庫區(qū)低水位運行期間，長江干流流量、流速大于支流，水體擾動性強，不利于浮游植物及藻類生長，水生生物呼吸作用占主導(dǎo)，水體CO2含量高。

表2 不同水體夏季pCO2與Flux (CO2)對比Table 2 Comparison of pCO2 and Flux (CO2) in different waters in summer

御臨河作為三峽庫區(qū)庫尾筑壩支流，在庫區(qū)低水位運行期CO2排放空間格局受其下游生態(tài)調(diào)節(jié)壩影響顯著。生態(tài)調(diào)節(jié)壩上游湖泊型水體河段CO2釋放通量較小(1.65～26.84 mmol/(m2·d))，與表2中部分湖泊水庫及三峽庫區(qū)庫首支流相近；御臨河上游受筑壩影響較小的河段及調(diào)節(jié)壩下游河段CO2釋放通量大(66.45～67.84 mmol/(m2·d))，更趨近于三峽庫區(qū)庫尾支流較高的CO2釋放水平。

3 結(jié)論

1)三峽庫區(qū)低水位運行期間，庫尾支流御臨河上生態(tài)調(diào)節(jié)壩對其上下游河段水動力、水化學(xué)及水生態(tài)特征均有顯著影響。壩上游較近河段表現(xiàn)為湖泊型水體(流速v<0.05 m/s)，水溫(t)、DO、pH、Chl-a等理化指標(biāo)在水體剖面上呈現(xiàn)明顯的垂向分層；壩上游較遠河段和壩下游河段表現(xiàn)為過渡型水體(v=0.05～0.20 m/s)，各指標(biāo)分層現(xiàn)象不明顯。

2)庫區(qū)低水位運行期間御臨河表層水體pCO2為54.55～336.73 Pa，是環(huán)境空氣的1.12～6.55倍。受筑壩影響，不同河段水體pCO2空間分布差異較大：對于表層水體pCO2，湖泊型水體河段(54.55～137.16 Pa)顯著低于過渡型水體河段(322.05～336.73 Pa)，從調(diào)節(jié)壩至上游呈現(xiàn)升高趨勢；從水體剖面垂向變化上看，湖泊型水體河段pCO2出現(xiàn)明顯的由表層(均值85.84 Pa)至底層(均值338.96 Pa)迅速增大的垂向分層現(xiàn)象，而過渡型水體分層現(xiàn)象不明顯。御臨河水體pCO2與Chl-a、t、DO、pH均呈顯著負相關(guān)，Chl-a是影響水體pCO2的最主要因素。

3)庫區(qū)低水位運行期間御臨河Flux(CO2)為1.65～67.84 mmol/(m2·d)，整體表現(xiàn)為大氣CO2排放源，但受筑壩影響，不同河段CO2排放量差異明顯，表現(xiàn)為湖泊型水體河段(均值10.96 mmol/(m2·d))遠低于過渡型水體河段(均值67.06 mmol/(m2·d))，從調(diào)節(jié)壩至上游增加趨勢明顯。御臨河水體Flux(CO2)與pCO2顯著正相關(guān)，與DO、Chl-a顯著負相關(guān)，pCO2是影響Flux (CO2)的最主要因素。

4)庫區(qū)低水位運行期間，御臨河過渡型水體河段pCO2與Flux(CO2)在庫區(qū)呈較高水平，明顯高于庫首、庫中支流，但其生態(tài)調(diào)節(jié)壩上游湖泊型水體河段受浮游植物光合作用影響，pCO2、Flux(CO2)較低，與庫首支流及其余湖泊水庫接近。