溶解有機質空間格局和有機碳溫度響應研究獲進展

　　溶解有機質是碳生物地球化學循環過程中的重要組成部分，與有機碳分解等多種生態系統功能密切相關。氣候變暖背景下，湖泊沉積物有機碳分解特征的空間格局及驅動機制尚不清楚，阻礙了對變暖背景下湖泊碳匯功能的評估以及對未來氣候變化的精確預測。

　　中國科學院南京地理與湖泊研究所研究員王建軍團隊聚焦湖泊、河流等水體以及地球上其他主要生態系統，整合全球2995個溶解有機質樣本，涵蓋熱帶、苔原凍土等典型氣候區，綜合分析了兩種溶解有機質的分子特征“氫/碳比值”和“氧/碳比值”，即H/C和O/C比值。研究表明，在陸-海連續體的生境中，溶解有機質H/C比值表現為雪>冰川>海洋≥淡水/土壤>地下水。沿緯度梯度，H/C比值呈可預測的U型模式；在40°-50°中緯度的河流、湖泊和森林土壤中，H/C比值最低。H/C和O/C比值主要受pH、溶解氧、碳氮含量等環境因素的影響。

　　該團隊采集全國50個湖泊，分析沉積物有機碳的分解速率及其溫度敏感性Q10，發現有機碳分解速率和Q10均表現出較大的變異；而在空間尺度上未發現明顯的緯度梯度分布格局。有機碳分解速率主要受有機碳含量的影響，而Q10主要受沉積物溶解有機質化學多樣性的驅動。相較于傳統環境變量如氣候、理化因子和微生物群落等，研究考慮化學多樣性將對Q10變異的解釋度增加32.8%，且化學多樣性是唯一具有直接效應的驅動因子。

　　上述成果從分子水平表征了溶解有機質的空間分布格局，揭示了湖泊沉積物有機碳分解速率及其溫度敏感性的緯度格局和驅動機制，將有助于剖析氣候變暖背景下的湖泊有機碳穩定性及其介導的氣候反饋機制。

　　近期，相關研究成果分別發表在Fundamental Research和Global Change Biology上。研究工作得到國家自然科學基金、第二次青藏高原綜合科學考察研究、南京地理所自主部署項目等的支持。該研究由南京地理所、南京大學、韓國基礎科學研究院與英國劍橋大學等合作完成。