東北地理所在中國(guó)河口水體有機(jī)物來(lái)源研究中取得進(jìn)展
河流是連接陸地與海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要紐帶，連接著陸地和海洋兩大活動(dòng)碳庫(kù)，河流碳循環(huán)是全球碳循環(huán)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。河口作為陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)的交匯處，目前是全球碳循環(huán)研究的焦點(diǎn)之一。河口區(qū)有機(jī)質(zhì)來(lái)源復(fù)雜，有機(jī)碳輸入、降解、再生及相互轉(zhuǎn)化等行為在不同河口區(qū)存在明顯差異。研究河口水體中溶解性有機(jī)質(zhì)（DOM）的來(lái)源及分子組成，有助于估算河流碳循環(huán)對(duì)全球碳收支的影響。
中國(guó)是世界上河流最多的國(guó)家之一，對(duì)全球碳循環(huán)具有重要影響。中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所水環(huán)境遙感學(xué)科組的科研人員于不同季節(jié)對(duì)中國(guó)48個(gè)河口水體有機(jī)碳濃度、DOM來(lái)源及分子組成進(jìn)行了野外調(diào)查采樣及分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)中國(guó)河口秋季水體中溶解性有機(jī)碳（DOC）和顆粒有機(jī)碳（POC）濃度均顯著高于夏季(p<0.05)。同時(shí)，基于穩(wěn)定同位素分析和傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜技術(shù)解析了河口水體中DOM的來(lái)源和分子組成，發(fā)現(xiàn)秋季和夏季，這些河口水體中DOM都是主要來(lái)源于陸生源（植被及土壤：60.6%-68.4%），其次為內(nèi)源物質(zhì)（18.6%-25.6%），人為污水的貢獻(xiàn)率為7.6%-13.7%。陸生源和人為源對(duì)DOM的貢獻(xiàn)比例在季節(jié)間并無(wú)明顯差異，但內(nèi)源物質(zhì)在秋季的貢獻(xiàn)率要明顯高于其他季節(jié)（p > 0.05）。
雖然這些河口水體DOM的分子組成都以高度不飽和化合物為主，但是DOM的具體分子組成在7個(gè)流域間仍存在較大差異（圖1），人類活動(dòng)的干擾可能就是造成這些DOM分子組成有明顯差異的主要原因之一。本研究結(jié)果有助于進(jìn)一步理解人類活動(dòng)對(duì)河流碳循環(huán)的干擾和影響。同時(shí)，本研究為進(jìn)一步開(kāi)展區(qū)域和全球河流碳循環(huán)研究工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
該研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊Journal of Hydrology上，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所溫志丹副研究員為第一作者，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所宋開(kāi)山研究員和香港科技大學(xué)何丁教授為共同通訊作者。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2019YFC0409105）和中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)（2020234）的共同資助。
圖1 中國(guó)不同流域河口水體中DOM分子組成比例分析
論文信息如下：
Wen Zhidan, Shang Yingxin, Lyu Lili, Liu Ge, Hou Junbin, He Chen, Shi Quan, He Ding*, Song Kaishan*. Sources and composition of riverine dissolved organic matter to marginal seas from mainland China. Journal of Hydrology, 2021: 127152. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.127152
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