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2018/6/22 11:24:37

文章來源:南京地理與湖泊研究所    發布時間:2018-09-04
   內陸水體是陸地碳循環的重要樞紐。一般而言湖泊中有色可溶性有機物(CDOM)多為外源土壤淋溶及植物殘體降解物經河流攜入。而在熱帶及亞熱帶區域,富營養內陸水體中藻草等水生生物死亡降解亦為湖泊CDOM的重要來源。氣候變化及富營養化是全球內陸水體普遍面臨的雙重壓力。一方面富營養化及氣候變暖在一定程度上能導致藻華暴發頻率增加,促進內源生物作用CDOM產生與積累;另一方面,營養鹽積累與增溫加速CDOM礦化循環過程,因而CDOM來源組成對富營養化及氣候變暖的響應過程不甚明朗。盡管目前國內外對CDOM來源與循環過程展開過大量研究,但研究區域通常范圍有限,鮮少有從全球空間地理范圍及高落差海拔尺度上分析CDOM來源與組成對氣候變化及富營養化雙重因素的響應。

  在國家自然科學基金及國家自然科學基金委創新群體等的聯合資助下,中國科學院南京地理與湖泊研究所張運林研究小組周永強等科研人員基于國內97個湖庫及其他大江大河樣點數據,加之文獻整理分析,并結合大型圍格實驗結果數據,深入分析CDOM來源組成對富營養化及氣候變化的響應機理。相關成果發表在地球科學綜述期刊Earth-Science Reviews上。

  研究結果表明,富營養化導致內源生物作用CDOM大量積累且該部分CDOM通常生物可利用程度較高,升溫則可能在一定程度上加速CDOM礦化過程。云貴高原湖泊樣品結果很好地證實了內源生物作用熒光物質隨營養程度增加顯著上升,然而海拔因素作用不甚明顯。熱帶地區淋溶作用較強加速CDOM礦化進程(1)。圍格實驗結果表明,葉綠素Chl-a、溶解性有機碳DOC、光譜吸收a(350)及內源性生物作用熒光組分,脂肪族、糖類及蛋白類物質分子豐度及信號強度,穩定性同位素δ2Hδ18Oδ13C-DOC等均表現為高營養組顯著高于低營養組,而溫度未能顯著改變CDOM來源與組成(2)。生物培養實驗結果表明,高營養組積累的CDOM通常BDOC值較高,可達50%。富營養化及升溫可導致生物作用CDOM積累及礦化速率加快,這意味著原有對人類活動頻繁區域CDOM循環速率的預判可能低估。

  論文鏈接

 

全球內陸水體DOC濃度分布及瑞典與中國生物作用類腐殖酸空間分布特征 

 

  圍格實驗PCA分析結果(實心點及空心點分別為高低營養組別)及生物作用類腐殖酸組分與穩定性同位素δ2Hδ13C-DOC的關系 

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