多时间尺度湖库二氧化碳通量环境驱动因子研究

湖泊在内陆水体碳循环中发挥着关键作用。然而，受制于实地观测数据的稀缺，湖泊二氧化碳通量（Carbon dioxide fluxes，FCO2）的环境驱动因子及机制仍不明晰。基于此，本研究收集了全球19个湖泊和8个水库（以下统称为湖泊）共计332个月的涡度协方差观测数据，深入分析了不同时间尺度湖泊FCO2的环境驱动因子，并探究不同类型湖泊FCO2交换的环境影响机制。研究结果表明，pH值越高的湖泊，其表现为碳汇的可能性越大。湖泊FCO2的主要驱动因子随时间尺度变化表现出显著差异：昼夜尺度上主要由辐射因子控制，多日尺度上则转为受能量交换相关因子主导，而在季节尺度上则表现为由温度主导。基于互信息法进一步分析表明，FCO2对环境因子的响应存在明显的滞后效应，且随湖泊类型而异。具体而言，昼夜尺度上，FCO2对主要驱动因子短波辐射的响应在酸性、中性和碱性湖泊中分别为−0.3±0.5天、0.4±0.9天和0.2±0.7天；在多日尺度上，酸性湖泊FCO2对主要驱动因子的响应也表现出较短的滞后时间；而在季节尺度上，各湖泊FCO2对主要驱动因子的响应时间差异显著增大，表明在更长时间尺度中，FCO2对驱动因子的响应机制更加复杂。本研究有助于深化对湖泊碳循环机制的理解，可为准确评估湖泊碳收支提供科学依据。