科學(xué)家揭示珠江有機(jī)碳來(lái)源及控制機(jī)制

日前，中科院地化所劉再華研究員帶領(lǐng)的喀斯特作用碳循環(huán)研究小組以珠江流域作為研究區(qū)，利用類脂生物標(biāo)志物法，結(jié)合水生植物生長(zhǎng)特征和傳統(tǒng)水化學(xué)特征，揭示了河流中有機(jī)碳的來(lái)源及其控制機(jī)制。相關(guān)成功發(fā)布于《應(yīng)用地球化學(xué)》。

河流生態(tài)系統(tǒng)中，地表水體水生光合固定溶解無(wú)機(jī)碳（DIC）產(chǎn)生的內(nèi)源有機(jī)碳是巖石風(fēng)化碳匯的重要組成部分，因其與流域沖刷輸入的外源有機(jī)碳混在一起，在傳統(tǒng)風(fēng)化碳匯計(jì)算中常被當(dāng)成外源有機(jī)碳而不予考慮，導(dǎo)致風(fēng)化碳匯被低估。因此，河流中有機(jī)碳溯源研究是風(fēng)化碳匯計(jì)算和調(diào)控的關(guān)鍵。傳統(tǒng)地球化學(xué)法存在指向性模糊、重疊的局限，而生物標(biāo)志物法基于有機(jī)物形成過程中特定的物質(zhì)結(jié)構(gòu)及在環(huán)境中的穩(wěn)定性，具備物質(zhì)指紋信息，能從分子水平上準(zhǔn)確區(qū)分有機(jī)碳源。

劉再華團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，珠江流域水體中內(nèi)源有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例達(dá)到65%，表明水生植物光合作用導(dǎo)致的初級(jí)生產(chǎn)力比較強(qiáng)烈。內(nèi)源有機(jī)碳比例和水生生物量均與DIC濃度呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)，表明DIC對(duì)水生植物光合作用具有施肥效應(yīng)。

科研人員指出，研究結(jié)果表示河流中的內(nèi)源有機(jī)碳占有較大比例，是尋找遺失碳匯的一個(gè)潛在方向。地質(zhì)條件和水動(dòng)力條件可通過影響DIC施肥效應(yīng)和水生植物生長(zhǎng)過程而引起內(nèi)、外源有機(jī)碳的變化。這些技術(shù)和發(fā)現(xiàn)為準(zhǔn)確計(jì)算和調(diào)控河流生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力提供了理論和技術(shù)支撐。