东北地理所在中国内陆水体溶解性碳储量的研究中取得进展

碳是构成生命的基本元素，是整个生物圈物质和能量循环的主体，目前碳循环研究是全球变化研究的焦点与热点。内陆水体（如水库和湖泊等）受人类活动影响较大，对全球气候变化具有重要影响，研究湖泊及水库碳分布及储量对分析全球碳循环过程具有重要意义。

在湖泊及水库水生生态系统中，溶解性有机碳（DOC）和溶解性无机碳（DIC）是碳的两种主要存在形式，DOC可通过微生物摄取或非生物降解转化为DIC，DIC可通过初级生产者的光合作用转化为DOC，两者的耦合关系对碳的生物地球化学循环具有重要意义。目前关于内陆水体有机碳的研究多集中于水-气界面交换通量及其生物地球化学循环特征，但有关湖泊及水库水体中DIC和DOC分布，尤其是全国范围的大区域性研究还鲜见报道。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8年时间，对分布在全国的367个湖泊和144个水库进行了野外调查采样，进行了全国范围内的湖泊水体DOC和DIC浓度格局分析，并估算了全国湖泊及水库水体中的DOC储量。结果表明：1）咸水湖的DOC浓度（均值/中值±标准差：50.5/30.0 ± 55.97 mg/L）明显高于淡水湖（8.1/5.9 ± 6.8 mg/L），湖泊水体中DOC浓度（25.9/11.5 ± 42.04 mg/L）明显高于水库；2）湖泊的富营养化程度与水体DOC浓度存在明显正相关；3）青藏高原湖泊水体的DOC储量最大（13.39 Tg），其次是蒙新高原湖泊群（1.75 Tg），云贵高原湖泊水体的DOC储量最小（0.13 Tg）；4）全国水库水体中的DOC储量为1.54 Tg。本研究表明人类活动对中国内陆水体中溶解性碳的分布及储量具有较大影响，估算内陆水体中溶解性碳的储量对于分析内陆水体在全球气候变化中的作用具有重要意义。

该研究由东北地理所宋开山研究员、温志丹助研、美国路易斯安那州立大学胥毅军教授，挪威生物经济研究所杨洪研究员等共同完成，得到国家自然科学基金项目（41730104，41501387）、国家高分水质专项（41-Y20A31-9003-15/17）、和中国科学院“百人计划”项目共同资助。相关结果发表在国际期刊Journal of Hydrology和Journal of Environmental Management。

图1 全国湖泊表层水体中的DOC和DIC浓度分布图

图2 全国湖泊和水库水体中的DOC储量分布图

Song Kaishan, Wen Zhidan, Shang Yingxing, et al. Quantification of Dissolved Organic Carbon (DOC) Storage in Lakes and Reservoirs of Mainland China. Journal of Environmental Management, 2018, 217: 391-402.

Song Kaishan, Wen Zhidan, Xu Yijun, et al. Dissolved Carbon in a Large Variety of Lakes across Five Limnetic Regions in China. Journal of Hydrology, 2018, 563: 143-154.