发布时间:2019-10-28 16:02 原文链接: 青藏高原湖泊溶解性有机碳的影响因素研究中取得进展

  青藏高原是中国最大、世界海拔最高的高原,被称为“世界屋脊”、“第三极”,是北半球气候变化的调节器。青藏高原对全球的气候变化具有明显的敏感性、超前性和调节性,在全球碳循环过程中具有重要作用。

  青藏高原湖泊水体中溶解性有机碳(DOC)储量约占全国湖泊水体DOC储量的76%。研究青藏高原地区湖泊中DOC分布对明确青藏高原湖泊在全球碳循环过程的作用具有重要意义。此外,有色溶解性有机物(CDOM)作为天然水体溶解性有机物储库中的主要光吸收组分,其含量和来源能显著地改变湖泊水色及水下光强和光谱分布。开展青藏高原湖泊水体中DOC和CDOM的分布及影响因素研究,对水体生态系统碳循环以及水质遥感精度估算都具有至关重要的作用。

  中国科学院东北地理与农业生态研究所水环境遥感学科组的科研人员历经5年时间,对分布在青藏高原的80个湖泊进行了野外调查采样,分析了淡咸水湖泊DOC浓度分布、CDOM组分及其主要影响因素。结果表明:青藏高原咸水湖水体中DOC浓度均值和CDOM吸收系数都要显著高于淡水湖,湖泊中DOC浓度与流域内景观均匀度指数(SHEI)和坡度密切相关。受流域景观格局、坡度、土壤有机质含量和湖泊水力停留时间影响,青海湖湖中心水体DOC浓度要高于湖岸水体,且湖内DOC浓度均值显著高于其入湖河流。在盐度大于10‰的咸水湖泊中,DOC浓度与CDOM荧光特性具有较高的负相关性(-0.51**<r<-0.86**,p<0.01),且该相关性受青藏高原日照时数、水体盐度、土地利用情况的显著影响。该研究结果不仅有助于加强理解青藏高原湖泊生态系统在全球碳循环过程中的作用,而且为高原水资源及水质遥感反演、监测提供理论依据和数据支持。

  相关成果由东北地理所研究员宋开山为通讯作者,副研究员温志丹为第一作者,与东北师范大学博士李思佳等共同完成。该研究得到国家重点基金项目(41730104)和国家科技部重点研发项目(2016YFB0501502)共同资助。相关结果发表在国际期刊Journal of Hydrology。

青藏高原湖泊DOC分布图:a. 淡水湖与咸水湖DOC对比分析, b. 淡水湖与咸水湖CDOM组分标准化参数φi对比分析

相关文章

溶解有机质空间格局和有机碳温度响应研究获进展

溶解有机质是碳生物地球化学循环过程中的重要组成部分,与有机碳分解等多种生态系统功能密切相关。气候变暖背景下,湖泊沉积物有机碳分解特征的空间格局及驱动机制尚不清楚,阻碍了对变暖背景下湖泊碳汇功能的评估以......

我国稻田和旱地土壤总有机碳的微生物代谢特征研究获进展

稻田是我国常见的农田类型,通常比相邻旱地具有更高的土壤有机碳和微生物残体碳含量。然而,稻田和旱地土壤有机碳的微生物代谢特征尚不清楚。因此,解析土壤微生物碳代谢对土地利用方式的响应,对设计适当的农田管理......

研究揭示人为水调节活动对全球可溶性有机碳输送的影响

河流是连接陆地与海洋生态系统两大碳库的通道,是全球碳循环的关键枢纽之一。河流溶解有机碳(DOC)属于活性较高的有机碳,易被氧化分解,是河流水体微生物的直接碳源,也是河流水体温室气体排放源之一。近些年来......

黄土高原深层土壤有机碳的空间分布研究中获进展

在全球气候和土地利用发生深刻变化的背景下,深层土壤有机碳在碳管理和碳循环中发挥着越来越重要的作用。然而,在区域尺度上,深层土壤样品获取困难,导致深层土壤有机碳的空间变异性及其影响因素研究缺乏。中国科学......

青藏高原雅鲁藏布江流域土壤有机碳稳定性机制方面获进展

青藏高原雅鲁藏布江流域冻土湿地土壤有机碳储量丰富,并对气候变化颇为敏感。在全球气候变暖的作用下,青藏高原地区永久性冻土层消融面积不断扩大,加剧了冻土湿地土壤有机碳不稳定性。CO2排放速率的增加,促进了......

氮添加对生物固氮的负效应随土壤有机碳的增加而减弱

传统观点认为,由于生物固氮是一个消耗能量的化学反应,当土壤可利用氮浓度增加时,兼性固氮者下调固氮速率(转而利用土壤氮),而专性固氮者被淘汰或取代。基于这样的认识形成的“氮富集抑制生物固氮”理论观点已被......

铁氧化物促进的有机碳埋藏能增加大气氧含量

除了光合作用,还有哪些因素会影响大气中的氧气含量?23日,记者从中国科学院地质与地球物理研究所获悉,该所研究人员发现,铁氧化物促进的有机碳埋藏是影响大气氧含量的一个独立因素,可以引起大气氧含量发生数量......

揭示土壤有机碳不同分子组分的周转差异及温度敏感性

土壤是陆地生态系统中储量最大的活跃碳库。探究土壤有机碳周转及其对气候变暖的响应对准确预测未来气候变化至关重要。然而,土壤有机碳组成复杂,不同分子组分的化学结构和环境行为(如与土壤矿物的交互作用)存在差......

深海惰性溶解有机碳研究获进展

海洋中蕴含着大量的溶解有机碳,其中超过95%的溶解有机碳难以被微生物降解,被称为惰性溶解有机碳。近日,我国科研人员利用长时间培养实验揭示了海洋惰性溶解有机碳的惰性机理。相关研究发表于Environme......

稻田土壤碳铁复合物对有机碳的保护效应与机制取得进展

南方稻田土壤富含铁矿物,大量研究强调了碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,但由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚未深入。为此,中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水研究......