全球变暖已成为人类共同关注的热点话题，为了遏制气候的持续变暖，世界各国签订了一系列关于气候变化的重要文件，并制定了温室气体减排目标。对于我国，水电是可供大规模开发利用的能源，因此水电是否具有清洁能源属性，关系到我国减排目标的顺利实现。　　三峡水库是世界上最大的水利枢纽工程，其清洁能源等级备受国内外关注。香溪河是三峡水库库首的第一大支流，以其为代表开展甲烷气体通量的原位观测和甲烷消耗过程研究，对于厘清三峡水库甲烷气体的释放特征具有重要意义。　　本文以三峡水库香溪河库湾为研究对象，于2015年12月～2016年11月对香溪河库湾不同监测断面水-气界面开展每月1次的CH4通量原位观测，同步监测水体及大气环境因子，并在不同季节对香溪河库湾水体进行分层采样，监测水柱甲烷消耗速率；在室内进行了沉积物有机质矿化速率与表层沉积物中甲烷氧化速率模拟实验。通过对监测数据结果的分析，明确了香溪河库湾水-气界面CH4通量特征，揭示了影响水-气界面CH4的因素，阐明了不同季节水柱和沉积物中甲烷的消耗量，为正确认识水库中甲烷的消耗过程和释放特征提供基础数据，丰富水库温室气体的研究案例，也可为其他水库的研究提供借鉴经验。　　本论文的研究内容和结论主要包括：　　（1）对香溪河库湾水-气界面CH4通量和环境因子月变化进行分析发现，从年内角度来看CH4通量随季节变化明显。河口XX00断面秋季释放通量相对其他季节较低，全年表现为大气甲烷的源；下游XX03断面甲烷释放通量春季明显高于其他季节，2016年5月甲烷释放量达最高；中游XX06断面春、夏季节释放量明显高于秋、冬季节，2016年5月甲烷释放量最大。香溪河库湾甲烷释放通量在不同采样点之间具有一致性，中游XX06断面和下游XX03断面甲烷通量呈显著的正相关（r=0.879，P＜0.01），河口XX00断面通量受长江干流水体和船舶的影响，与其他断面之间呈弱的正相关。　　香溪河库湾各环境因子具有明显的月变化特征，受季节和长江干流水体影响显著。对各环境因子进行相关性分析发现，气温、水温、气压、pH和溶解氧之间关系比较密切，气温与水温呈正相关，与气压、风速、pH、溶解氧之间呈负相关。各环境因子之间的相互关系和相关性显著水平随着采样断面、采样时间、统计尺度的变化而变化，并不是一成不变的。　　（2）与其他水库/湖泊CH4通量结果相比，香溪河库湾CH4释放通量处于较低水平，CH4通量在-0.052～3.371mg·m-2·h-1，小于温带水库，远小于热带水库，和寒带水库相当但又有所不同；与我国湖泊相比，香溪河库湾CH4释放通量变化范围显著低于八大湖泊。　　（3）香溪河库湾水-气界面CH4通量与温度、气压、风速、pH等存在一定的相关性，但相关性不明显。不同监测断面，不同监测时段，影响CH4释放的主导因子存在明显的差异，同一因子在不同时段、不同地域对CH4通量的影响也不同，有时甚至会产生相反的影响，CH4通量是众多环境因子共同作用的结果。　　（4）水柱中CH4的垂向变化基本呈从底层至表层逐渐降低的趋势，水体中溶解甲烷浓度表现为春、夏季高于秋、冬季，春季溶解甲烷浓度为0.080～0.201μmol·L-1，夏季最高为0.149～0.236μmol·L-1，秋季和冬季较低，分别为0.032～0.066μmol·L-1，0.030～0.051μmol·L-1。甲烷的垂向分布受水温、pH、水深、溶解氧的影响比较明显，相关性分析发现，水体中甲烷浓度与深度呈显著正相关，除冬季之外，与水温、溶解氧和pH呈负相关。　　（5）香溪河库湾由沉积物扩散进入底层水体的甲烷平均约86％在水柱中被消耗，且消耗量受水深的影响比较明显，呈显著的季节性变化，其中水柱中甲烷的消耗量秋季最大，0.733mg·m-2·h-1，其次为冬季0.619mg·m-2·h-1，夏季最小0.451mg·m-2·h-1，春季（0.585mg·m-2·h-1）略高于夏季。底层水体中甲烷氧化速率明显高于表层水体，不同季节下水柱中甲烷氧化速率变化趋势存在明显的差异，甲烷氧化速率介于24.0～93.6nmol·L-1·d-1。水体中甲烷氧化速率与溶解甲烷浓度呈正相关，与水温、pH和溶解氧呈负相关。　　（6）沉积物中甲烷的产生受温度影响比较明显，与溶解氧之间关系较为复杂，其中沉积物温度为15℃时，甲烷产生速率为0.48μmol·L-1·h-1，25℃时甲烷产生速率为0.67μmol·L-1·h-1，在一定温度范围内甲烷的产生量随着温度的升高而增加。25℃时，通过向沉积物中添加甲烷氧化抑制剂发现甲烷产生速率有明显的增加，为2.38μmol·L-1·h-1，即沉积物中甲烷消耗速率为1.71μmol·L-1·h-1。因此受甲烷氧化的影响，沉积物中产生的甲烷大部分在扩散进入水体之前被氧化消耗掉。