東北地理所在富營(yíng)養(yǎng)化湖泊溶解性有機(jī)物組分研究中取得新進(jìn)展
溶解性有機(jī)物（DOM）是全球水體有機(jī)碳的一個(gè)大的儲(chǔ)存庫(kù)，也是水環(huán)境中生物體的主要營(yíng)養(yǎng)底物和碳源，對(duì)全球碳循環(huán)具有重要的貢獻(xiàn)。同時(shí)，過(guò)量的DOM可能會(huì)導(dǎo)致天然水體變成“棕色”，會(huì)阻礙太陽(yáng)輻射在水層中的穿透，進(jìn)而影響水生態(tài)系統(tǒng)的生物化學(xué)循環(huán)。
目前很多研究都表明湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)對(duì)水體中DOM的濃度和組成有顯著影響，但尚未在分子水平上明確富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)水體DOM組分的影響。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)科組科研人員采用三維熒光技術(shù)和傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜（FT-ICR-MS）相結(jié)合的方法，明確了不同營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的湖泊在浮游植物繁盛期和衰亡期，水體中DOM分子組成的變化（圖1）。
結(jié)果表明，富營(yíng)養(yǎng)化使水體DOM分子構(gòu)成中的CHO%含量減少，含硫元素的雜原子化合物（CHOS%和CHNOS%）含量增加；富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中夏季水體DOM的分子穩(wěn)定性要高于秋季，這與浮游植物群落的季節(jié)性演替有關(guān)；富營(yíng)養(yǎng)化水體中，DOM的主要組分為高度不飽和化合物為主、O3S+O5S化合物和富羧基脂環(huán)化合物(CRAMs)，這是內(nèi)源DOM（浮游植物衍生）被進(jìn)一步生物轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物，湖泊富營(yíng)養(yǎng)化可能會(huì)導(dǎo)致水體中難降解DOM化合物逐漸增多。目前全球范圍內(nèi)水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象逐漸加劇，本研究結(jié)果為闡明湖泊DOM在未來(lái)全球碳循環(huán)中的作用提供了重要的理論支撐。
該研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊Water Research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，宋開(kāi)山研究員為通訊作者。
圖1 不同營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)湖泊水體DOM的分子組成分析
該研究得到了國(guó)家科技部重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2019YFA0607101）、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)（2020234）和國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（42071336、42171374）等共同資助
論文信息如下：
鏈接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.119073
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