温室气体排放是加速气候变化的重要影响因素之一,全球淡水生态系统温室气体排放贡献引起了广泛的关注。本研究从室外观测、室内培养和水体碳排放估计三个方面进行了深入的探讨。第一部分以南京市江北新区典型水体为研究对象,选取了人工湖、河流、湖库、养殖池塘四类典型水体,探讨了不同类型城市淡水湿地温室气体排放的时空差异,并结合气象参数数据、水化学指标数据推断影响温室气体排放的主要驱动因素。研究结果表明:1温室气体排放通量有很强的季节特性,呈现出“夏高冬低”的趋势;2养殖池塘及人工湖是温室气体的排放热点,河流及水库的温室气体排放通量相对较小;3温度、风速、溶解氧和溶解性有机碳对温室气体排放通量有重要影响作用,但富营养程度与温室气体的排放通量的关系在各类水体表现并不一致,有待进一步的研究。第二部分基于野外观测实验结果,基于不同季节淹水程度的不同对野外观测存在影响,选取浦口滨江湿地公园内的长江漫滩土壤为实验对象,通过室内微宇宙培养实验系统地模拟和探讨了不同沉积物底质、不同温度背景、不同淹水状态条件下温室气体排放规律的差异,同时结合紫外—可见光光谱及荧光光谱分析技术,深入探讨了溶解性有机质在温室气体排放过程中的生物地球化学过程关键驱动机制。研究结果表明:1温室气体排放与淹水状态及土壤含水量有显著的相关性。淹水状态下CH4的排放能力最高,是干燥状态下CH4排放能力的6.85-199.48倍。CO2排放能力同样在淹水状态下最高,最高可达干燥状态的86.76倍;2温度与温室气体的排放密切相关,30℃较20℃碳排放速率最高可高出22.75倍;3在湿地土壤较为湿润的情况下,湿地土壤微生物可以很好的接触到有机质,有机质可利用性较高,利于温室气体的排放;4河流湿地的碳储量较低,但呈现出内源与外源混合的特征,新鲜度指数较高利于温室气体排放。最后利用室外温室气体观测通量数据、室内控制条件下微宇宙模拟培养数据,并结合Landsat 8卫星图像数据提取的丰/枯水季的水体面积,对南京市城市水体的温室气体排放进行了综合估算。结果表明:1在考虑淹水变化后,南京城市水体的碳排放量较不考虑淹水变化时有所低估,低估约1%CO2当量的排放量;2在增温背景下城市水体的碳排放潜力不容忽视。根据增温1.5℃及2℃的情景假设,南京城市水体的温室气体排放量每年可增加22.2%-101.4%;3相较于柏林、墨西哥城两个不同城镇化率的典型城市,南京城市水体的温室气体排放总量相对较低。但依然可以从水体面积规划,周边土地利用等方面优化。