筑坝拦截河流是人类影响河流生态环境最显著的事件之一,其引起的水文情势调整将显著改变河流生态系统的结构和功能。在筑坝导致的诸多“水库效应”中,水库温室气体问题受到全球的密切关注。本研究以三峡水库典型支流澎溪河为主要研究对象,通过对河流型水库的长期野外监测,以不同时空区间水-气界面温室气体通量特征的对比分析为基础,结合水库调度运行下对水域生态特征的解析,分析水库CO2、CH4时空变化特征及其影响因素。本研究获得以下主要研究结论:①在三峡水库2003年至2011年的蓄水周期内,选择典型年(2004、2006、2008、2010),在较大的时间尺度下分析了水库蓄水过程谁-气界面CO2通量水平变化及其影响因素。研究发现,自2003年水库蓄水后,澎溪河回水区表层p(CO2)、FCO2总体呈现升高的趋势,且年内季节变幅亦有增加的特征。水库蓄水引起水位逐年升高,受淹土地带来更多有机质降解是造成碳排放整体水平提高的主因。水库蓄水的同时会引起水域生态系统的重建效应。伴随蓄水时间延长和水位升高,叶绿素a逐年增加。年内浮游植物生长衰亡季节过程对水体p(CO2)、FCO2产生的影响不容忽视。坝前水位的年内变化幅度扩大,愈加明显的反季节调蓄加剧了水库水力条件、生态系统重建过程中的变化,这是导致p(CO2)、FCO2年内变幅以及相关环境参量季节性差异显著增加的另一重要原因。②对澎溪河不同空间区段(天然河道-回水区上游-回水区下游)多个采样点开展了1个完整水文周年的跟踪观测,通过对不同空间区段和不同水库运行时段(水位大于165m的相对高水位、水位小于165m的相对低水位)通量特征及其主要影响因素的分析,研究发现:1)从2010年6月到2011年5月,澎溪河回水区CO2通量为-2.2421.54mmol/(m2·h),CH4通量为0.00120.53mmol/(m2·h),相比全球各气候带的典型水库,其碳排放处于较低水平。2)澎溪河水-气界面温室气体通量呈现显著的时空特点。空间上:CO2通量水平沿程变化总体呈现自上游往下游震荡递减的规律;CH4通量在流域沿程也呈现递减现象。时间上:在低水位期,澎溪河回水区CO2通量水平总体偏低,而在高水位期CO2界面呈较强的释放特征。澎溪河回水区CH4通量过程同CO2呈相反的规律特点,即高温季节CH4通量强度较大,而在低温季节则相对较低。浮游植物生长繁盛与衰亡过程是决定澎溪河回水区CO2通量水平的关键因素;CH4通量水平同水温的升高密切相关。3)澎溪河作为河流型水库自身存在着“河流区——过渡区上部——过渡区下部”的内部空间梯度变化;三峡水库的调度运行从外部强化了上述空间区域的转变。以生源要素为基础的生态系统在二者的共同作用下对水-气界面温室气体产生直接影响,从而在纵向各区段呈现出差异性的季节变化特征。③在大的空间尺度上,从碳通量水平、气候气象条件、生源要素特征、受淹区域土壤背景与污染负荷等四个方面,对三峡水库“常年回水区”的澎溪河和“变动回水区”的龙溪河两条典型支流流域的CO2、CH4通量水平进行了比较研究。研究发现,龙溪河回水区的CO2年均通量为7.30±1.89mmol/(m2·h),比澎溪河回水区(双江点)高出一个数量级,而CH4年均通量值为0.11±0.095mmol/(m2·h),更是高两个数量级。龙溪河年内温室气体、环境要素的季节变化也更剧烈。空间的差异导致生境条件和水域生态系统存在较大差别,浮游植物固碳能力和流域污染负荷的差异是龙溪河、澎溪河CO2通量水平和季节变化过程呈现差异的主要因素。