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水库是一种重要的人工湿地,具有供水、发电、调节洪水、航运、旅游等综合功能。在应对全球气候变化的方案中,是最重要的绿色能源开发途径之一,因而成为了各国减排的切入点。然而,大坝的修建使大面积的森林或其它土地利用方式发生改变,大坝运行方式也可能释放大量的温室气体,水能作为最重要的绿色能源的观点受到了严峻的挑战,也使水库生态系统温室气体排放在全球碳循环中的作用受到越来越多的关注。对水库温室气体排放规律的研究还可用于指导大坝发展规划及水库运行管理,并为我国的国际履约及碳排放权贸易谈判提供数据支持。为了探讨水库生态系统温室气体的排放特征,本研究利用静态暗箱／气相色谱法,于2009年8月、10月及2010年1月、5月在北京密云水库分区进行监测。水库库区根据水位的波动分为两部分：消落带和水域。另外选择水库周边陆地作为对照样地。分析了CH4通量和CO2呼吸通量的日变化、季节变化、空间变化以及植被、水体性质、土壤性质、照度、风速的22个环境因子对CH4通量和CO2呼吸通量的影响作用。首次在不同时空尺度上,结合多种环境因素对CH4和CO2排放规律进行揭示。取得了以下研究结果：（1）水库温室气体通量日变化规律：CH4通量日变化呈现出两种类型：日间单峰和夜间单峰,日间双峰和夜间单峰；CO2呼吸通量日变化呈现出三种类型：日间单峰,日间单峰和夜间单峰,日间双峰和夜间单峰；-5cm地温和地表温度、照度、风速与CH4通量和CO2呼吸通量的日间高峰具有一致性;但在夜间,只有风速与CH4通量和CO2呼吸通量的夜间高峰具有一致性。（2）水库温室气体通量季节变化规律：CH4通量和C02呼吸通量的季节变化规律基本相同,CH4排放集中在夏季,C02排放集中在夏季和春季,均为植物和土壤微生物代谢活动的旺盛时期。消落带CH4的排放主要出现在夏季,其它季节基本可以忽略。其CH4排放分别是春季、秋季、冬季的6454.7倍、193.6倍、880.2倍,通量的波动幅度为-0.003～19.364mgm-2·h-1；在水域,夏季的CH4排放分别是春季、秋季的3.2倍、1.9倍,通量的波动幅度为0.150-0.486mg m-2·h-1。消落带生长季（春季和夏季）的CO2排放是非生长季（秋季和冬季）的4.6倍,C02呼吸通量的波动幅度为20.1-582.8mg m-2·h-1；水域生长季的C02排放量是非生长季C02吸收量的84.1倍,C02通量的波动幅度为-1.0-43.5mg m-2·h-1。周边陆地的CH4排放呈现出与水库不同的季节规律,生长季表现为CH4汇,非生长季表现为CH4源,生长季CH4吸收量是非生长季CH4排放量的0.58倍,陆地CH4通量的季节波动幅度小于水库,为-0.025-0.046mg m-2·h-1。C02的季节排放特征与水库一致,也为生长季高于非生长季,周边陆地生长季的CO2排放量是非生长季的5.3倍,C02呼吸通量的季节波动幅度则大于水库,为51.5～1383.2mg m-2·h-1。（3）水库温室气体排放的空间分布规律在空间上,CH4通量呈现为消落带>水域>陆地,单位面积上消落带的CH4排放分别为水域及陆地的21.8倍、754.1倍。CO2呼吸通量为陆地>消落带>水域,单位面积上陆地的CO2排放分别是消落带及水域的2.0倍、28.7倍,消落带的CO2排放是水域的14.1倍。（4）影响温室气体排放的主要环境因素植被：有植被分布的环境的CH4通量和C02呼吸通量均显著高于没有植物分布的环境p<0.01,df=97)。生物量与C02呼吸通量正相关（p<0.01,N=72）,生物量与CH4通量间的关系受制于环境本身的产CH4能力。植物分布的差异可引起CH4通量和C02呼吸通量的差异,水库中植被的数量、分布和种类控制也可作为水库减排增汇的手段。水体性质：水体的温度和CH4通量、C02通量间均呈显著正相关（p<0.05,N=33）,水深和CH4通量呈显著负相关（p<0.01,N=33）,pH和C02通量呈显著负相关（p<0.05,N=32）,溶解氧和CH4通量、CO2通量间均呈显著负相关（p<0.01,N=31）,氨氮和CH4通量、C02通量均呈显著正相关（p<0.01,N=28）,硝氮和C02通量间呈负显著相关（p<0.05,N=30）。基于水深和温室气体排放的关系,适当调高蓄水深度利于降低温室气体排放量,另外控制水体富营养化也是控制CH4和CO2排放的重要途径。土壤性质：土壤的-5cm地温和地表温度与C02呼吸通量呈显著正相关（p<0.01,N=72）。土壤含水量和CH4通量呈显著正相关（p<0.01,N=48）,与C02呼吸通量不相关（p>0.05,N=48）。硝酸盐与C02呼吸通量负相关（p<0.05,N=14）,铵盐与CH4通量正相关（p<0.01,N=14）。