Page 20 - 2022年第53卷第2期

A.IPCC 提出的 水库温室气体 蓄水后 蓄水前 其他人类活动对水库温室
概念性框架 净排放量 温室气体排放量 温室气体排放量 气体排放量的贡献量

B.考 虑“基 线 变 化 ” 水库温室气体 蓄水后 未建水库情景下
的概念性框架 净排放量 温室气体总排放量 温室气体排放量的基线变化

C.各部分随库 温室气体 蓄水后水库温室
龄变化的示意 排放量 气体总排放量
水库
温室 未建库情景下
气体 温室气体排放
净排 量的基线变化
放量
其他人类活动
对水库温室气体
源汇变化的贡献量
蓄水前
温室气体排放量
0 库龄

图 2 水库温室气体净排放量评估的概念性框架

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potential）约分别为 CO 的 27.2 倍和 273 倍（IPCC 第六次评估报告） 。水库中的 CO 主要来自有氧条件
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下 OC 的微生物降解或生物呼吸作用。厌氧条件微生物对 OC 的降解也将产生部分 CO 。CH 主要由产
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甲烷菌在水库库底或近岸的厌氧环境中代谢小分子 OC 而产生 ［36］ 。近年来有研究报道了 CH 能够在有
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氧环境下产生，但其贡献量目前仍不确定 ［37-38］ 。水库中 N O 主要产生于微生物群落 N 代谢过程（以反
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硝化过程为主）的中间环节 ［39］ 。
由于三种温室气体产汇机制各不相同，水库修建及运行对三种温室气体排放产生的影响存在显
著差异，故上述三种温室气体在净排放量评估中也有一定差别。对此，Prairie 等于 2018 年着重探讨
［18］
了水库蓄水前后 CO 、CH 和 C 埋藏产生的变化（表 1） ，认为：（1）淹没区域内 OC（植被或土壤）降
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解产生的 CO ；（2）在水库库底或近岸厌氧区域产生的 CH ，以及（3）异源性有机碳（allochthonous OC）
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埋藏速率的变化，均应被视为水库修建及运行而产生的净变化量。因淹没区域无机碳溶出或陆源输
入而形成的 CO 排放，并不需要在水库温室气体净排放量评估中考量。此外，水库自源性有机碳（au⁃
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tochthonous OC）形成的碳埋藏可不考虑在净排放量评估中。特别地，对水库消落带出露期间植被恢复
形成的自源性有机碳降解产生的 CH ，Prairie 等认为若以全球增温潜势计算则应在净排放量评估中考
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虑，若以 C 收支进行计算，则该部分可不考虑在净排放量评估中 ［18］ 。
上述思想在一定程度上引导了 IPCC 于 2019 年完成的国家温室气体清单精细化修编工作。在新修
编的水淹地章节第一层级方法（Tier 1）中 ［20］ ，对蓄水不足 20 年、尚处于土地利用快速转化期的水库，

需同时考虑 CO 和 CH 的排放量（反映了淹没区土地利用改变而产生的 CO 净增量）；而对蓄水超过 20
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年的水库，仅计算 CH 的排放量。此外，关于水库 N O 的净排放量，IPCC 强调了 N O 主要来自于农
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田化肥施用与其他人类活动产生的 N 污染。因在陆地生态系统土地利用变化的清单编制中已被计
算，故为避免重复计算，水库修建及运行所产生的 N O 源汇净变化并未予以考虑 ［40］ 。在 2019 年的
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IPCC 国家温室气体清单修编工作中，限于水库修建及运行对 N O 产汇过程的影响仍缺乏更丰富的科
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学研究积累，故亦未能够在此次修编中提供水库 N O 净排放量评估的方法 ［20］ 。
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2.2.2 水库温室气体净排放量评估的时空范围与系统边界 水库修建及运行所产生的温室气体净
效应，需统筹考虑水库蓄水前与蓄水后两种状态。尽管水库修建及运行改变了区域的生态景观，
但在评估其温室气体净排放量时，应首先确保水库蓄水前与蓄水后温室气体通量监测评估的空间
范围保持一致 ［41］ 。其中，上游控制断面，通常设置于水库蓄水至正常水位后回水区末端的自然河段
上，亦称为“入库背景断面”。水库下游控制断面，理论上应设置在水坝下游河段水体与大气温室气体
交换通量恢复至自然河流水平的区段。但由于水库下游河道温室气体释放通量显著高于自然河段，

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