科學家揭示珠江有機碳來源及控制機制

日前，中科院地化所劉再華研究員帶領的喀斯特作用碳循環研究小組以珠江流域作為研究區，利用類脂生物標志物法，結合水生植物生長特征和傳統水化學特征，揭示了河流中有機碳的來源及其控制機制。相關成功發布于《應用地球化學》。

河流生態系統中，地表水體水生光合固定溶解無機碳（DIC）產生的內源有機碳是巖石風化碳匯的重要組成部分，因其與流域沖刷輸入的外源有機碳混在一起，在傳統風化碳匯計算中常被當成外源有機碳而不予考慮，導致風化碳匯被低估。因此，河流中有機碳溯源研究是風化碳匯計算和調控的關鍵。傳統地球化學法存在指向性模糊、重疊的局限，而生物標志物法基于有機物形成過程中特定的物質結構及在環境中的穩定性，具備物質指紋信息，能從分子水平上準確區分有機碳源。

劉再華團隊發現，珠江流域水體中內源有機碳占總有機碳比例達到65%，表明水生植物光合作用導致的初級生產力比較強烈。內源有機碳比例和水生生物量均與DIC濃度呈現出顯著正相關，表明DIC對水生植物光合作用具有施肥效應。

科研人員指出，研究結果表示河流中的內源有機碳占有較大比例，是尋找遺失碳匯的一個潛在方向。地質條件和水動力條件可通過影響DIC施肥效應和水生植物生長過程而引起內、外源有機碳的變化。這些技術和發現為準確計算和調控河流生態系統碳匯潛力提供了理論和技術支撐。