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有色可溶性有機物的溫室氣體效應研究取得進展
【发布时间:2019-09-17 】 【 】【打印】【關閉

  湖泊是內陸碳循環的樞紐。溫度上升和富營養化均能在一定程度上促進浮遊植物大量滋生,這部分浮遊植物自身分泌及死亡後釋放大量溶解性有機物(DOM)。這部分DOM生物可利用性強,在微生物等的作用下能快速礦化。有研究表明,微生物在厭氧及部分好氧環境下對DOM的分解能産生大量甲烷。湖泊甲烷的釋放形態通常分爲散逸型、冒泡袌D八生植物傳輸三種,其中在富營養淺水湖泊,冒泡袌D淄獒尫诺恼急瓤蛇_90%。然而由于該類釋放方式隨機性強,因而捕獲其長期變化規律並揭示相應驅動機制十分困難。目前國內外鮮少有開展DOM與冒泡甲烷關聯性的相關報道。鑒于此,南京地理與湖泊研究所張運林研究小組與丹麥奧胡斯大學T. Davidson等學者開展合作,結合圍格實驗與室內培養實驗,揭示冒泡甲烷釋放與DOM及其生物可利用性的內在關聯,研究結果發表在水環境領域主流刊物Water Research上,全文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.115048  

  圍格實驗結果表明,高營養組冒泡甲烷釋放通量(41.5 ± 52.3 mg CH4-C m-2 d-1)顯著高于寡營養組(3.6 ± 5.4 mg CH4-C m-2 d-1),而6-8月觀測期間溫度對甲烷釋放通量的影響有限。冒泡甲烷釋放通量與葉綠素a、溶解性有機碳DOC及其生物可利用性BDOC、穩定性同位素δ2Hδ18Oδ13C-DOC、內源性DOM熒光組分、超高分辨率質譜所解譯的脂肪族類物質相對豐度均呈顯著正相關,與沈水植物蓋度呈顯著負相關。室內24h培養實驗(室溫環境)結果表明,藻源性DOCDOM熒光組分大幅消耗,伴隨溶解性甲烷濃度的大幅上升(12.5 ± 0.3升至137.1 ± 4.3 nmol L-1),而土壤淋溶那部分DOM24h培養後産生甲烷量有限。由此表明,大量營養鹽輸入能在一定程度上促進草藻穩態轉變,增加藻生物量及生物可利用性強的藻源性DOM的産生(1),並能在一定程度上加速溫室氣體排放。

1 生物可利用性較高的藻源性DOM在甲烷釋放過程中的潛在作用機制

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