异养细菌作用下岩溶水体惰性有机碳变化及其环境影响因素分析

作     者：何若雪 李强 于奭 孙平安 HE Ruo-xue;LI Qiang;YU Shi;SUN Ping-an

作者机构：成都工业学院四川成都611730 中国地质科学院岩溶地质研究所自然资源部/广西岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 

出 版 物：《地球学报》 (Acta Geoscientica Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      面：438-448页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0705[理学-地理学] 070501[理学-自然地理学] 

基　　金：广西自然科学基金杰出青年基金项目“岩溶地球化学”(编号:2015GXNSFGA139010) 成都工业学院校级项目(编号:2021ZR023)联合资助 

主　　题：惰性有机碳 异养细菌 生物效应 水动力条件 岩溶水 

摘      要：惰性有机碳(RDOC,Recalcitrant Dissolved Organic Carbon)作为难以被生物降解的有机碳,可以在水体中保存数千年,构成长期碳储。岩溶区浮游植物利用岩溶水中丰富的HCO–3进行光合作用,为异养细菌生长提供充足的有机质底物,促进异养细菌代谢,形成RDOC。本文以广西柳江为例,通过δ^(14)C示踪法、荧光实时定量PCR法、原位微生物法对流域内细菌基因丰度、RDOC浓度等进行培养和测试,结合环境因子对流域内RDOC的变化趋势进行分析讨论。研究区RDOC浓度介于1.46~2.66 mg·L^(-1)之间,平均1.85 mg·L^(-1),占DOC的48.16%~92.61%,平均占65.83%,表现出明显的时空变化特征:平水期水温升高、水体浊度降低,浮游生物初级生产力增加,产生较多内源有机碳,为异养细菌提供充足的有机质底物,细菌丰度和初级生产力增加,RDOC浓度明显高于丰水期,主要受流域内异养细菌生物效应影响;RDOC浓度在水库坝后明显减小,该采样点较缓的流速使有机质和生物聚合物更易沉降,进而留存在水体中的DOC及RDOC减少,主要受水动力条件控制。研究结果表明流域内RDOC受生物效应和水体理化性质共同影响,异养细菌是流域内RDOC的主要贡献者,同时浮游生物产生的内源有机碳对RDOC形成有促进作用。