王馨平,呂明權,文 雯,馬 琦

1 重慶交通大學,重慶 400074 2 中國科學院重慶綠色智能技術研究院,重慶 400714 3 中國科學院大學重慶學院,重慶 400714

內陸水體是陸地-海洋生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的連接通道[1]。近年來,內陸水體在碳循環(huán)中的功能被重新認識,由最初的碳輸移“管道”改變?yōu)椤稗D換器”,即內陸水體可以輸移、排放、沉積從陸地生態(tài)系統(tǒng)進入的碳[2]。因此,精確量化內陸水體的碳輸移、排放和沉積可以更全面地認識全球碳循環(huán)過程[3]。目前,不同類型內陸水體碳排放是研究熱點,碳輸移和沉積研究相對匱乏,特別是內陸水體碳沉積研究,因取樣觀測難度較大,內陸水體的碳沉積估算不確定性非常大,其有機碳沉積通量介于0.2-1.6 Pg C/a[2,4-9],因此,非常有必要精確量化內陸水體的碳沉積通量。目前,關于大型水體如湖泊和水庫的碳埋藏通量研究較多[10-18],Mendon?a[19]等估計了全球湖泊水庫的碳埋藏通量是0.15 Pg C/a,相比大型水體,池塘一類的小型水體在有機碳沉積作用方面的研究較為匱乏。

池塘在碳循環(huán)的作用逐漸被學術界認識。相關研究發(fā)現(xiàn),池塘等小型水體比同面積的大型水體碳排放通量更大,例如Holgerson和Raymond[20]的研究表明,非常小的池塘僅占全球湖泊和池塘面積的8.6%,但分別占CO2、CH4排放量的15.1%和40.6%,這些研究說明池塘是碳排放熱區(qū)。然而,池塘在碳循環(huán)中的沉積作用也非常大,Downing[21]等對美國愛荷華州40個小型農業(yè)池塘的研究結果表明,富營養(yǎng)化的農業(yè)池塘有機碳埋藏速率很高,達到2122 g m-2a-1,比自然湖泊或大型水庫的有機碳埋藏速率高一到兩個數量級,這主要歸因于農業(yè)池塘流域的高泥沙輸入率和高營養(yǎng)濃度對沉積物有機質保存的積極作用。基于此有機碳埋藏速率,Downing等人推測全球池塘的有機碳埋藏量比海洋還大。Taylor[22]等對英國三組不同植物演替過程的池塘進行研究,結果表明三組池塘之間有機碳埋藏量差異顯著,有機碳埋藏速率均值為142 g m-2a-1,雖比Downing[21]的估算值小,但超過了森林、草原等陸地生態(tài)系統(tǒng)有機碳埋藏速率,是有機碳埋藏的熱區(qū)。另有一部分學者重點研究用于調蓄雨水的城市池塘,結果表明,相較于農業(yè)池塘,城市池塘有機碳埋藏速率較小,在29.2-135.2 g m-2a-1之間[23-25]。Moore等[23]研究了美國北卡羅來納州20個城市池塘和20個人工濕地,發(fā)現(xiàn)人工濕地的有機碳埋藏速率(84.4 g m-2a-1)略大于城市池塘(81.3 g m-2a-1)。池塘因面積小,易受到植被、氣候等環(huán)境條件的影響,其有機碳埋藏空間差異更大[26]。目前,池塘是碳排放和沉積的熱區(qū),為了全面認識池塘的功能,即碳沉積和排放的相對強弱,應盡可能多地對不同地區(qū)不同類型的池塘進行有機碳埋藏速率估算和比較分析。

中國地形復雜、地域遼闊,受到大陸季風性氣候的影響,降雨不均勻、水資源時空分布不平衡,農村地區(qū)為滿足農業(yè)灌溉和生活用水等日常需求修建大量池塘等小型水體。據最新估計[27],中國小型水體(<0.1 km2的池塘和小水庫)數量達到了510.8萬個,占水體總量的98.65%,由于其個體面積小,其總面積僅占所有水體面積的17.85%,長江流域的小型水體數量最多,為308.27萬個。如果按面積小于0.01 km2的水體為池塘,中國這類池塘數量超過了435萬個,是不可忽視的水體景觀要素,與已有池塘數據的英國、美國、日本及澳大利亞相比,中國擁有池塘數量最多,面積最大。目前關于池塘的碳排放的研究較多[28-33],而有機碳沉積的研究還非常缺乏,限制了我們全面認識池塘在碳循環(huán)中的重要作用。本研究選擇重慶市北碚區(qū)柳蔭鎮(zhèn)的11個丘陵山區(qū)池塘進行研究,以獲取池塘沉積物淤積深度、有機碳含量等信息,并基于高精度的遙感影像獲取了池塘面積、匯水流域、流域內土地利用情況等信息,估算了池塘沉積物有機碳埋藏速率和埋藏量,最后對池塘有機碳埋藏速率的影響因素進行分析。本研究有助于量化池塘等小型水體的碳收支能力,以期為估算小型水體對區(qū)域和全球碳循環(huán)的貢獻提供理論參考和數據支撐。

1 研究區(qū)概況

20世紀五六十年代,重慶市建造大量山坪塘以滿足丘陵山區(qū)的人畜飲水和農業(yè)灌溉需求,使得重慶丘陵山區(qū)池塘分布廣、密度大。因此,選取重慶市北碚區(qū)柳蔭鎮(zhèn)的池塘開展研究,地理坐標為東經106.59°-106.63°,北緯29.94°-29.96°,屬亞熱帶季風濕潤氣候。研究區(qū)常年降雨,年平均降雨量為1200 mm,主要集中在5月-12月,年平均氣溫為16-23℃,年平均濕度為70%-80%,地勢西高東低,以山地丘陵地形為主。研究區(qū)地理位置見圖1,在研究區(qū)內共選取11個池塘進行采樣,所選池塘位置分散,大小不一。池塘常年蓄水,平均水深為1.68 m,淤泥深度在0.40-1.86 m之間,面積在0.06 hm2到1.02 hm2之間。池塘周邊有林地、農業(yè)用地及居民住宅,沒有小作坊、工廠等,農業(yè)用地主要分為旱地和水田兩種,旱地為玉米紅薯間作,水田則用以種植水稻,無規(guī)?；N植。池塘除藻類繁殖外,無其他水生植物生長。

2.利用錄制的視頻對學生學習的內容加以鞏固。每一個學習的人都知道，在課后，對所學內容的鞏固在學習的整個過程中至關重要。俗話說“溫故而知新”就是這個道理。在課后鞏固上，要以學生為主體，利用相關的視頻幫助學生夯實基礎，充分發(fā)揮翻轉課堂教學模式的優(yōu)勢。

2 研究方法

2.1 樣品的采集及測定

2022年7月,對研究區(qū)池塘進行實地考察,走訪多名附近居民,并從當地水利局查詢山坪塘建設資料,從而確定池塘建造年份及最近一次清淤時間。我們將距離最近一次池塘疏浚的時長定為有效池塘年齡,未疏浚池塘自池塘建造年份算起。后續(xù)用于計算、分析的池塘年齡均指有效池塘年齡。為了得到池塘中心的沉積物淤積深度,我們采用直徑8 mm的鋼筋從池塘中心垂直打入。觸碰底泥表面時做第一次標記,直至打到池塘硬底無法打入時做第二次標記,最后抽出鋼筋,測量出水深和池塘中心的沉積物淤積深度。利用HP-55桿持式柱狀沉積物采樣器對研究區(qū)11個池塘進行采樣。在每個池塘中心采集未受擾動的40-80 cm沉積物柱芯樣品,現(xiàn)場按照10 cm間隔分割,從沉積柱底層往上依次裝袋標記。切割好的樣品運回實驗室后,進行自然風干,研磨后過100目篩,存儲待測。沉積物TOC (總有機碳,Total Organic Carbon)、TN (總氮,Total Nitrogen) 含量使用總有機碳分析儀(multi N/C 3100)、元素分析儀(vario EL cube)進行測定。

2.2 池塘流域土地利用提取

基于空間分辨率5 m的柳蔭鎮(zhèn)DEM數據,利用ArcGIS 10.5中水文分析模塊,提取所取樣的11個池塘的匯水流域邊界。本研究依托高精度的遙感影像與目視解譯的方法,結合研究區(qū)近十年來實際情況,將研究區(qū)土地利用劃分為水田、旱地、水塘、建筑用地、林地五個類型,形成土地利用分類圖,池塘流域土地利用類型面積比例見圖2。其中,11號池塘流域面積最小,為0.42 hm2,1號池塘流域面積最大,為63.32 hm2。在研究區(qū)內,所有池塘流域土地利用類型中,林地和旱地占比最大,在10、11號池塘流域中,旱地占比均超過了50%,而8號池塘流域內沒有旱地,林地占比達95%。所有池塘的流域中,水田和水塘占比均低于20%,9號池塘流域中水田占比最多,為14%。

圖2 池塘流域不同土地利用類型的面積比Fig.2 Percentage of different land use types in watershed area

2.3 有機碳埋藏速率估算方法

通過實地調查和遙感影像,已知池塘水面面積、水深及沉積物淤積深度,并根據相關資料,確定池塘邊坡坡度為1∶1.5。通過樣品分析,得到每層沉積物柱芯的TOC含量、容重,但由于受到取樣條件的限制,我們未能獲取到全部淤積深度的沉積物柱芯,因此在下面的估算中,假設未采集到的底部沉積物的TOC含量、容重同柱芯最底層樣品一致。

在估算有機碳埋藏速率前,采用錐臺法[34]對沉積物淤積量進行計算,即將每層沉積物看作單獨的圓錐臺,采用圓錐臺體積計算公式計算出每層的沉積物淤積量,計算公式如下:

舞蹈培訓與輔導工作還要定期組織中老年人進行參觀學習，通過一定的比賽活動積累經驗，進而提高舞蹈水平。不同舞蹈隊伍之間的參觀學習，能使中老年人清晰地看到別人的優(yōu)勢和長處，發(fā)現(xiàn)自身存在的不足，進而不斷改正缺點，提高舞蹈水平。實踐是檢驗真理的唯一標準。通過舞蹈比賽活動適當增加中老年人的緊張度，可明確自身同他人的差距。同時，借助比賽收獲友誼，相互交流舞蹈技巧和經驗，改正舞蹈比賽過程中暴露出的缺點和不足，進而尋求更高層次的提升和發(fā)展，提高中老年培訓與輔導的有效性。

(1)

式中,Vi為第i層錐臺體積,即沉積物淤積量(m3);hi為第i層錐臺的高,即沉積物每層深度(m);ri-1為第i層錐臺下臺半徑,即第i-1層錐臺上臺半徑(m);ri為第i層錐臺上臺半徑(m)。

池塘沉積物OCA在2933.22-13457.68 g/m2區(qū)間內,均值為9316.96 g/m2。而OCAR均值為194.60 g m-2a-1,在142.76-293.32 g m-2a-1范圍內變化。在空間上OCAR的差異顯著,其中10號池塘的OCAR最大,為293.32 g m-2a-1,是2號池塘的2倍。其中9、10、11號三個池塘的面積相近,在所有池塘中最小,但它們的OCAR差異明顯,10、11號池塘的OCAR顯著高于其他池塘。而2、5、8、9號池塘OCAR偏低,均在170 g m-2a-1以下,這與其碳密度的情況并不一致,可能是受到了流域坡度等因素的影響。

圖3 錐臺法示意圖Fig.3 Schematic diagram of circular table methodri-1:第i層錐臺下臺半徑,即第i-1層錐臺上臺半徑(m);ri:第i層錐臺上臺半徑(m);hi:第i層錐臺的高,即沉積物每層深度(m)

等你回來？目送他翻身上馬的英姿，我苦笑著，在那馬隊中間，一頂紅色的錦轎如此引人注目，里面坐著的應就是那位傾國的紅顏無雙。

接著,由各層沉積物TOC含量和容重相乘得到每層沉積物柱芯的有機碳密度,將每層沉積物淤積量與有機碳密度相乘并求和,除以池塘水面面積得到沉積物有機碳埋藏量(OCA, g/m2),最后由有機碳埋藏量除以有效池塘年齡得到有機碳埋藏速率(OCAR, g m-2a-1),計算公式如下:

隨著改革開放的深入推進以及國家一帶一路發(fā)展戰(zhàn)略的深入貫徹落實，我國經濟社會呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢，在十九大精神的正確指引下，中小企業(yè)也獲得了良好的發(fā)展契機，在新時期背景下積極參與到市場競爭中，成為市場經濟體系中極其重要的組成部分，不僅實現(xiàn)了企業(yè)自身的發(fā)展，也為我國市場經濟的穩(wěn)定運行奠定了堅實的基礎。但是必須明確注意的是，中小企業(yè)的建設和而發(fā)展過程中，財務會計管理方面還存在一定的問題，對企業(yè)的現(xiàn)代化建設造成嚴重的阻礙，因此十分有必要針對中小企業(yè)財務會計管理工作進行系統(tǒng)的探究，增強企業(yè)發(fā)展持續(xù)動力，在維護中小企業(yè)持久穩(wěn)定運行的基礎上，為我國經濟社會的現(xiàn)代化發(fā)展創(chuàng)造理想化的條件。

沉積物有機碳密度,

Wi=Ci×ρi

(2)

池塘沉積物有機碳埋藏量,

(3)

池塘沉積物有機碳埋藏速率,

本文選擇2012-2015年滬深兩市A股上市公司為研究樣本。在樣本的篩選過程中：①剔除了ST、PT類特殊處理和金融類的樣本；②剔除了公司治理、財務數據缺失的樣本；③對連續(xù)變量兩端各1%進行了winsorize處理，以消除異常值的影響。④將一年內多次實施股票期權激勵的樣本公司視作為一個年度觀測值。最終，共得到539家公司2156個年度觀測值（平衡面板）。樣本數據均來自手工整理、國泰安數據庫和萬德數據庫。

(4)

式中,Wi為第i層有機碳密度(mg/cm3);Ci為第i層沉積物樣品TOC含量(g/kg);ρi為第i層沉積物樣品容重(g/cm3);OCA為池塘沉積物有機碳埋藏量(g/m2);Vi為第i層沉積物淤積量(m3);S為池塘水面面積(m2);OCAR為池塘沉積物有機碳埋藏速率(g m-2a-1);t為有效池塘年齡(a),即距離最近一次池塘疏浚的時間,未疏浚池塘自池塘建造年份算起。

2.4 統(tǒng)計分析

據估算,采集的11個池塘沉積物OCAR均值為194.60 g m-2a-1,遠高于國內各湖泊,是云貴高原滇池的OCAR(27.73 g m-2a-1)[10]的7倍,比位于長江中下游的巢湖(7.8 g m-2a-1)[36]高出24倍。另外,相較于國內各地區(qū)水庫OCAR值,本研究估算結果是我國華北地區(qū)水庫OCAR均值(154 g m-2a-1)的1.26倍,是東南地區(qū)水庫OCAR均值(70 g m-2a-1)的2.78倍[37]。綜上,研究結果顯示,池塘的有機碳埋藏速率比自然湖泊高出一個數量級,與大型水庫在同一數量級。這些估算結果證實了Downing[21]等的研究結論,即池塘等小型水體的有機碳埋藏速率往往高于自然湖泊和大型水庫。這可能是池塘等小型水體相對較高的外源碳輸入,以及池塘內部初級生產力導致的大量有機碳沉積,這也表明富營養(yǎng)化程度較高的池塘可能具有更高的有機碳埋藏速率[38]。另外,本研究的OCAR估算方法有一定的局限性,估算結果均是基于采集的沉積物柱芯樣本有機碳含量計算得到,而Taylor等人[22]的研究結果表明,根據沉積物柱芯樣本估算的OCA比整個池塘挖出的沉積物OCA高13.09%,而本研究的OCAR是基于OCA計算,因此,本研究有機碳埋藏估算量可能較高。

滿是槽點和Bug的電視劇《創(chuàng)業(yè)時代》已經是帶著美顏相機去展現(xiàn)互聯(lián)網的創(chuàng)業(yè)故事了，即使這樣，它還是保留了一個最基本的殘酷現(xiàn)實：夢想是大佬的，創(chuàng)業(yè)者要么成為大佬夢想的一部分，要么成為大佬的炮灰。

3 結果與分析

3.1 池塘沉積物基本理化性質

不同池塘沉積物容重差異較大,含水率未表現(xiàn)出明顯差異,沉積物物理性質見表1,11個池塘沉積物樣品容重均值在1 g/cm3以下,5號池塘沉積物容重最高,達到0.94 g/cm3,1號池塘沉積物容重最小,為0.51 g/cm3。所有池塘沉積物樣品含水率均在45%到65%之間,其中9號池塘沉積物含水率最高,為62.63%,5、7、10號含水率較低,均小于50%。總體上,不同池塘沉積物的容重、含水率分別在垂直方向上趨勢基本一致,含水率自上而下呈現(xiàn)出明顯減小的趨勢,容重則呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢,沉積物含水率、容重垂直方向情況見圖4。

表1 沉積物的物理性狀Table 1 Physical properties of sediment

圖4 池塘沉積物的基本理化性質Fig.4 Basic physicochemical properties of pond sediments*為離群值

為探討池塘沉積物有機碳埋藏特征及其空間差異,如表2所示,匯總了11口池塘的理化特征指標及其沉積物的有機碳埋藏指標。

3.2 池塘沉積物的有機碳埋藏特征

池塘沉積物TOC含量變化區(qū)間為1.03%-3.51%,總體呈現(xiàn)TOC含量隨深度增加而逐漸降低的趨勢,TOC、TN垂直方向情況見圖4。40 cm深度以上的沉積物TOC含量明顯高于40 cm以下,在0-40 cm深度范圍內,TOC含量在1.03%-3.51%之間變化,平均值為3.35%;40 cm深度以下,TOC含量變化在1.10%-2.50%之間,平均值為2.57%,這可能是受到池塘周邊耕地活動及沉積物壓實作用的影響[35]。TN含量變化區(qū)間為0.13%-0.37%,總體呈TN含量隨深度增加而逐漸降低的趨勢,20 cm深度以上,TN含量變化并不顯著;20-50 cm深度范圍內,TN含量持續(xù)降低,整體上TN含量平均值為0.25%。

其他地區(qū)池塘沉積物的有機碳埋藏速率見表4,相較于美國愛荷華州[21](2122 g m-2a-1)的農業(yè)流域蓄水池,本研究OCAR估算值(194.60 g m-2a-1)小了一個數量級,但與其他池塘的類似研究結果相比,OCAR均值估算結果相對偏高。例如,結果相較于城市內用于調蓄雨水的池塘明顯偏高,Merriman[24]等發(fā)現(xiàn),在美國北卡羅來納州帶有植被的池塘以78.43 g m-2a-1的速率積累有機碳,瑞典池塘臨時淹水區(qū)的OCAR為75.8 g m-2a-1,新加坡城市池塘的OCAR為135.2 g m-2a-1。對于這些城市池塘,淺水區(qū)和臨時淹水區(qū)刻意種植了挺水植物,植物的初級生產力相較于流域的有機質輸入更加重要。而在本研究中,沉積物中的有機碳既來源于池塘內藻類死亡、魚類排泄物帶來的有機質,還來源于流域內林地、旱地地表徑流帶來的泥沙。另外,通過對比其他地區(qū)的池塘有機碳埋藏速率,可以看出,即使同一地區(qū)的池塘,其池塘OCAR仍表現(xiàn)出明顯的個體差異性,這與我們的研究結果一致。因此,除了溫度、降雨這些因素外,池塘有機碳埋藏速率還可能與池塘的修建時間、面積、匯水面積、周圍土地利用情況等因素有關。

錐臺法示意圖如圖3所示:

采用Excel 2019對數據進行整理與分析,運用ArcGIS 10.5、Origin 2021軟件作圖,利用SPSS 21.0軟件對沉積物OCAR和池塘面積等池塘因素、土地利用類型等流域因素進行Pearson相關性分析。

3.3 有機碳埋藏速率影響因素分析

在本文中,主要從池塘因素和流域因素兩方面探究有機碳埋藏速率的影響因素,池塘因素包括池塘水面面積、流域面積、流域與池塘水面面積比值、TN含量,流域因素主要考慮池塘流域內土地利用的影響。利用SPSS對池塘沉積物中的有機碳埋藏情況與池塘特征及其所在流域特征進行了Pearson相關性分析。表3為池塘沉積物的TOC含量、有機碳密度和有機碳埋藏速率與池塘內部因素以及流域因素的Pearson相關系數和顯著性。

表3 有機碳埋藏與池塘因素和流域因素的相關性Table 3 Correlation of organic carbon burial with pond factors and watershed factors

結果表明,池塘沉積物TOC含量與TN含量呈顯著正相關(P<0.01),流域因素方面與池塘流域中林地面積占比呈顯著正相關(P<0.05),與旱地面積占比呈顯著負相關(P<0.05),其中與TN含量的相關系數絕對值最大,說明其影響最大。池塘沉積物有機碳密度僅與流域中旱地面積占比呈顯著負相關(P<0.05)而池塘因素未與沉積物有機碳密度表現(xiàn)出顯著相關性。與沉積物TOC含量、有機碳密度不同,池塘OCAR與流域內旱地面積占比呈顯著正相關(P<0.05),且相關系數絕對值大于前面兩者。

4 討論

4.1 不同地區(qū)池塘有機碳埋藏速率

池塘有機碳密度在9.22-17.84 mg/cm3之間變動,均值為12.10 mg/cm3,且個體差異明顯。其中,8號池塘的有機碳密度最大,為17.84 mg/cm3,這主要是因為其TOC含量最大,為2.57%。通過圖2,可以看到8號池塘流域林地占比高達95%。而林地土壤表面有較多的植物凋落物及殘體,腐殖化作用較強,使得其表層土壤有機質含量較高。

文革結束后，楓橋區(qū)在全國率先給改造好的“四類分子”全部摘帽。1979年2月5日，《人民日報》就此發(fā)表《摘掉一頂帽，調動幾代人》長篇通訊，全面介紹楓橋區(qū)給“四類分子”摘帽的經驗。

表4 其他地區(qū)池塘的有機碳埋藏速率Table 4 Organic carbon burial rate in ponds in other regions

有機碳埋藏速率估算結果的準確性與估算方法密切相關,這也可能是OCAR估算結果相對較高的原因。在本研究中,為了更準確地估算沉積物淤積量,根據池塘實際情況,確定了池塘邊坡坡度等參數,并結合錐臺模型進行分層計算,但由于池塘水面形狀不規(guī)則、淤泥面不平整等原因,仍可能高估沉積物淤積量。同時,由于池塘年代久遠、缺乏資料,通過居民調查和相關資料查閱獲取的池塘建造年份和疏浚時間可靠性較弱,且難以保證底泥疏浚的徹底性,使得估算結果產生誤差。在計算過程中,由于未考慮池塘沉積物碳密度的空間異質性,將池塘中心的碳密度擴展至整個池塘進行計算,也會造成計算結果偏高。Taylor[22]等人提供了一種目前最精準的方法,他們將池塘挖成均勻的大小和深度,盡可能接近自然的條件下復制池塘,兩年后將沉積物全部挖出,計算有機碳埋藏速率。該方法很好地解決了前文所述的三個問題,但該方法不適用于本研究中年代久遠、規(guī)模稍大的農業(yè)池塘。后續(xù),可以考慮對池塘進行多點位的沉積物淤積深度測量和有機碳含量檢測,探討碳密度的空間異質性,并結合加權插值等方法,估算整個池塘的沉積物淤積量和有機碳儲量[41]。

4.2 池塘有機碳埋藏影響因素

池塘沉積物有機碳來源分為內源和外源,內源有機碳主要是指水生植物通過光合作用固定的有機碳,外源有機碳則主要是通過侵蝕、地表徑流等方式從流域中輸送至池塘的陸地碳源。池塘的有機碳埋藏速率與有機碳來源關系緊密[17]。而影響有機碳來源的因素眾多,其中溫度和降水的影響較大。溫度上升,池塘及流域內的生物量增加、營養(yǎng)濃度升高,初級生產力提高,從而使得有機碳埋藏量增加[36,44-45]。另外溫度越高,有機碳的礦化作用愈強,有機碳的埋藏效率降低[46]。降水量的增加則會通過雨水的淋溶作用增加有機碳的輸入量[11]。本文中的11個池塘位于同一地區(qū),氣候條件相同,因此更多地考慮周邊土地利用、植被等因素的影響。

池塘因素中,TOC含量與TN含量呈顯著正相關,這可能是因為氮素可以直接促進水中藻類的生長,提高了池塘的初級生產力,從而增加了池塘沉積物中有機碳含量。與Downing等[21]的研究結果不同,本研究中OCAR未與池塘水面面積表現(xiàn)出顯著的負相關性,另外,OCAR與流域面積(CA)、流域和池塘面積的比值(CA:PA)均無顯著相關性,這可能是由于本研究中池塘流域有機質來源復雜,干擾因素較多。池塘內部有藻類繁殖和魚類養(yǎng)殖,藻類的初級生產力和魚類排泄物的累積均會使沉積物中有機質增加。同時流域的坡度也會影響泥沙的輸入效率,在較緩的坡度上雨水將表層土壤沖刷進池塘水體的難度更大,從而影響了池塘中的底泥有機質含量。

流域因素中,沉積物TOC含量與流域中的林地面積占比呈顯著正相關,可能是林地土壤表面覆蓋了大量植物凋落物,減少土壤表層光和熱的獲取,從而有助于土壤有機質的積累[47]。旱地面積占比與TOC含量、有機碳密度均呈顯著負相關,但與OCAR呈顯著正相關。這可能歸因于池塘流域內的旱地上長年種植紅薯、玉米等作物,而耕作活動會破壞土壤團聚體結構,加速有機碳的分解,使得表層土壤有機質含量降低[48]。同時,耕種作物帶來的土壤擾動,會使土壤發(fā)生松動,這部分土壤在降雨時更易被帶入水體,使得池塘有機碳的來源增加。池塘OCAR與建筑用地、水田面積占比均無顯著關系,流域中的居民住宅數量少且位置分散,難以對池塘有機碳輸入造成嚴重影響。有研究發(fā)現(xiàn),水田相較于旱地有機質分解速率更大[49],但流域中水田面積占比不大,影響并不明顯。后續(xù)的研究中可以采用正構烷烴單體碳同位素等方法,進一步追溯池塘中的有機碳來源和組成,更加準確地討論流域內各種土地利用類型對池塘有機碳沉積的影響。

花樣游泳有單人、雙人、團體等形式，都是只有女子能夠參加。花樣游泳起源于歐洲，1920年花樣游泳創(chuàng)始人柯蒂斯將跳水和體操的動作混合一起表演，起初只作為兩場游泳比賽之間的一種娛樂節(jié)目，后來逐漸融入舞蹈和音樂，成為一項優(yōu)美的水上競技項目。

4.3 池塘對區(qū)域碳循環(huán)的影響

本文的研究結果表明,池塘具有較強的儲碳能力,且比自然湖泊和水庫的碳匯作用更加突出,然而,池塘中的微生物也可通過降解有機物,向大氣中排放大量的CH4和CO2氣體[20]。瑞典一項研究結果表明[42],瑞典小池塘的CO2排放量是沉積物碳積累量的1.8-37.5倍,而荷蘭[25]的一個占地面積0.463 hm2的城市池塘,有機碳埋藏速率僅為29.2 g m-2a-1,大大低于碳排放量(CO2和CH4排放量總和)391 g m-2a-1。因此,盡管池塘沉積物中碳的積累率高于草地、森林等其他生態(tài)系統(tǒng),但由于向大氣中排放更多的二氧化碳和甲烷,池塘通常被認為是碳的凈來源。在國內,水面面積<0.1 km2的池塘和小水庫的數量眾多,超過水體總量的98.65%,這部分水體在碳循環(huán)中發(fā)揮著重要作用,國內已有學者對池塘氣體排放進行了通量觀測研究,申雅莉[50]對湖南省一個典型農業(yè)源頭流域的塘庫進行了為期一年的連續(xù)監(jiān)測,通過漂浮式靜態(tài)通量箱技術得到了11個月的CH4和CO2排放通量數據。為便于比較池塘碳排放和碳沉積的作用,我們參考了Karl等人[42]的比較方法,將申雅莉[50]研究結果中CH4、CO2排放總量轉化為194.99 g C m-2a-1,而本研究中的有機碳埋藏速率為142.76-293.32 g C m-2a-1,因此池塘的碳沉積量是碳排放總量的0.73-1.5倍。然而,小池塘碳通量變化較大,極易受到降雨、溫度、流域活動等因素的影響,我們采用的碳排放數據同樣來源于亞熱帶丘陵山區(qū)池塘,盡可能避免氣候帶來的影響,但不同池塘不同時間的池塘碳通量仍存在差異,因此,后期可以對本文中的池塘碳通量進行長期的實地觀測,并進行更為精細的計算和比較,從而了解池塘這一類小型水體對區(qū)域碳循環(huán)的潛在影響。

5 結論

本文選取丘陵山區(qū)池塘進行研究,分析池塘沉積物特性并估算沉積物有機碳埋藏速率;基于研究區(qū)遙感影像和相關性分析,探究有機碳埋藏影響因素;對比湖泊、水庫及其他地區(qū)池塘碳沉積研究成果,探究池塘碳沉積能力。最終得出以下研究結論:(1)不同池塘沉積物容重、含水率分別在垂直方向上趨勢相同,含水率自上而下逐漸減小,容重則呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢。池塘沉積物TOC、TN含量總體上均呈現(xiàn)出隨深度增加而逐漸降低的趨勢;(2)池塘之間有機碳埋藏速率差異較大,在142.76-293.32 g m-2a-1之間變化,均值為194.60 g m-2a-1,這一結果比國內自然湖泊高出一個數量級,略高于其他池塘的類似研究結果;(3)相關性分析結果表明,池塘有機碳埋藏速率與流域內旱地面積占比呈顯著正相關(P<0.05),與池塘面積無顯著相關性。國內池塘普遍面積較小,但數量眾多,是不容忽視的地理景觀要素。因此,在進行碳收支計算時,應該充分考慮池塘等這類小型水體的作用,同時也要進一步研究池塘有機碳的沉積、礦化、埋藏過程及其驅動因素,從而更好地認識池塘等小型水體在區(qū)域碳循環(huán)中的作用。