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科研进展

我园科研人员揭示水文隔离影响湖泊水溶性有机质分子组成的多样性

作者: 水生植物生物学研究组 徐磊  来源:原创  发布时间:2022-10-14  浏览数:336  
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溶解性有机质(Dissolved organic matter)作为水体有机质的重要组成部分,是水体环境中最主要的活性碳库。在湖泊生态系统中,DOM广泛参与多种生物地球化学过程(如降解过程,吸附-解析过程等),并在营养物质输送、食物网动态变化和全球碳循环过程中发挥了重要作用。

近些年来,在全球变暖和人为活动(筑坝)不断增加的背景下,全球大部分湖泊/河流原有的水文模式发生了较大的变化,产生了一系列的生态问题,如水文隔离现象(即原先联通,现在不连通)。然而,这种现象的产生对湖泊DOM的组成和性质的影响在分子层面还未有报道。

近日,我园水生植物生物学研究组钟爱文团队在Science of the Total Environment发表了“Hydrological isolation affected the chemo-diversity of dissolved organic matter in a large river-connected lake (Poyang Lake, China)”的研究论文。该研究以鄱阳湖为对象,联用总有机碳分析(DOC)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和高分辨质谱(FT ICR MS)技术从多层面详细揭示了水文隔离现象对鄱阳湖主湖区和碟形湖DOM组成和性质的影响及主要机制。

研究重要结果如下:1)DOC和UV-Vis结果共同表明相对于主湖区,碟形湖泊具有更高的有机物含量;2)根据FT ICR MS结果,在碟形湖泊DOM中识别出了更多的含硫类化合物,其原因是碟形湖较低的水位使得沉积物可以提供更多的硫离子,在沉积物/水界面生成含硫类化合物(sulfide/bisulfide + lignin CHO → CHOS);3)水文隔离现象改变了碟形湖DOM的主要降解方式,主湖区DOM以生物降解为主,碟形湖泊DOM为光降解。该研究成果有助于加深对鄱阳湖水体有机质的地球化学循环的理解,也为大型湖泊的管理提供了重要的参考依据。

我园科研人员徐磊为第一作者,钟爱文副研究员为通讯作者,课题组成员参与了部分工作。Science of the Total Environment为中科院SCI期刊TOP期刊,2021-2022年影响因子为10.753,论文全文链接为 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158047。