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我所在环渤海河流碳的组成与向海输送研究上取得新进展

时间:2021.12.03 来源:生态中心 字号

近日,我所科研人员在环渤海河流碳的组成与向海输送研究上取得新进展。

陆源物质由陆向海输送是海洋资源与环境研究的热点问题,这一陆海界面过程是制约近海海洋环境演变的重要方面,受到各国科学家和大众的广泛关注。河流是连接陆地和海洋碳库的主要纽带,每年有大量的陆源有机碳由河流输送入海,其中溶解有机碳占了一半以上,是影响近海物质循环和生态系统变化的关键因素之一。环渤海区域有众多河流汇入,在渤海环境演变中扮演着较为重要的角色。限于数据资料,特别是环渤海绝大多数中小河流尚缺乏系统监测,河流物质通量相关的研究很少,较难准确掌握驱动渤海环境演变的关键—陆海界面过程;同样,全球河流碳的研究大多数研究集中在大型河流上,小型河流所扮演的角色仍不清楚。

基于上述问题与假设,我所陆海界面过程与近海生态环境团队近几年在环渤海持续开展河流物质组成和输送通量的研究(见图1)。通过分析环渤海24条入海河流水体有机碳等关键环境参数,分析了溶解有机碳的组成、来源和输送通量。最新的研究显示河流溶解有机碳主要与河流浮游植物和微生物有关,其次是流域内陆生有机质与污水;环渤海河流有色溶解有机物主要由色氨酸类蛋白质和陆源有机质组成,且河道内自生为主,陆源腐殖质贡献较小。环渤海河流每年向渤海输送的溶解有机碳通量中大多是具有化学活性的有机碳,仅有<30%的部分为较为稳定的碳。环渤海河流溶解有机碳浓度和流域单位面积溶解有机碳通量(产碳量)与中国东部河流和世界其他河流相比均处于较高水平(图2)。由于环渤海河流中小河流单位面积的溶解有机碳产量相对较高,小河流作为入海有机碳与营养盐的重要来源,在人类活动继续增加的情况下,可能会对渤海的碳汇过程、生态环境演变等产生重要的影响。该研究为人类活动影响下的河流物质输送的变化及陆海统筹治理提供了新的切入点,对渤海综合治理和中国近海碳的源汇过程认识有了新的启示。

这一研究成果发表于国际知名期刊《Environmental Pollution》(IF=8.071,SCI一区TOP期刊),我所硕士研究生孙策策为论文第一编辑,刘军博士/副研究员为通讯编辑,冉祥滨研究员、臧家业研究员、张爱军高级工程师、中国海洋大学吴文涛博士生和乌特勒支大学王俊杰博士等为共同编辑。研究工作得到了国家自然科学基金青年基金、重点项目和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金的共同资助。

我所刘军博士基于在环渤海河流和滨海湿地多年的考察和研究认识,撰写的《建议推动建立环渤海中小河流生态监测系统》的建议先后被山东省政协和民进中央采用,相关建议的有效落实有望为渤海综合治理提供科学支撑。

论文:Cece Sun, Jun Liu, Menglu Li, Jiaye Zang, Lu Wang, Wentao Wu, Aijun Zhang, Junjie Wang, Xiangbin Ran. Inventory of riverine dissolved organic carbon in the Bohai Rim. Environmental Pollution, 2021, 293, 118601.

链接:https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118601

图1 环渤海入海河流采样站位及现场工作图片

图2 环渤海入海河流溶解有机碳组成、通量及不同区域的对比分析


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