東北地理所在黃河水體碳循環研究中取得進展
河流是海洋與陸地生態系統的連接紐帶,連接著陸地和海洋兩大活動碳庫,河流碳循環是全球碳循環中的一個關鍵環節。全球河流每年向海洋輸入0.38-0.5Gt有機碳,其中的55%都是以溶解性狀態存在。目前河流溶解性有機碳(DOC)研究已經成為當今碳循環研究的熱點,河流DOC的成分較為復雜,不同流域河流DOC來源存在明顯差異。研究河流水體DOC的來源及其影響因素,有助于掌握全球碳收支和定量估算人類活動對河流碳循環的影響。
黃河是世界第五大長河,中國第二長河,黃河碳傳輸對亞洲河流碳循環具有重要影響。中國科學院東北地理與農業生態研究所水環境遙感學科組的科研人員對黃河流域水體DOC進行了野外調查采樣,發現黃河干流不同河段水體中DOC濃度具有明顯差異(p < 0.01),中游河段水體DOC濃度明顯高于其他河段(4.13 ± 0.91 mg/L)。同時基于碳穩定同位素技術解析了黃河水體中DOC來源,分析結果表明黃河源頭和上游水體中的DOC主要來源于陸生性植物貢獻(94%,61%),但是中游和下游DOC主要來源于土壤有機物質(36%,37%),并且在中下游河段,生活污水對河水DOC的貢獻也明顯增多(17%-18%)。在黃河源頭和上游河段,河水中DOC濃度主要受自然因素影響,包括流域坡度和蒸發量等;在中游和下游河段,河水中DOC濃度主要受工業廢水排放量和化肥施用量的影響(圖1)。本研究結果有助于進一步理解在人類干擾導致的黃河水體碳輸送特征變化的背景下,平衡發展與保持環境可持續性的重要性。同時,本研究為進一步開展河流碳循環研究工作奠定了堅實基礎。
該研究成果發表在國際期刊Environmental Pollution上,東北地理所溫志丹副研究員為第一作者,劉閣副研究員為通訊作者。
該研究得到了國家重點研發計劃(2019YFA0607101)和中國科學院青年創新促進會(2020234)的共同資助。

圖1 黃河水體中DOC濃度影響因素解析圖
論文信息如下:
Wen Zhidan, Song Kaishan, Shang Yingxin, Lyu Lili, Tao hui, Liu Ge*. Natural and anthropogenic impacts on the DOC characteristics in the Yellow River continuum. Environmental Pollution,2021,287:117231. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.117231
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