喀斯特地表水生生态系统生物碳泵的碳汇和水环境改善效应

作     者：陈崇瑛 刘再华 CHEN ChongYing;LIU ZaiHua

作者机构：中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2017年第62卷第30期

页      面：3440-3450页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0815[工学-水利工程] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金委员会-贵州喀斯特科学研究中心联合基金重大项目(U1612441) 国家自然科学基金(41430753) 国家重大科学研究计划(2013CB956700)资助 

主　　题：碳汇 水环境改善 生物碳泵效应 碳酸盐风化 富营养化缓解 

摘      要：碳汇研究是全球碳循环研究的重要内容.近年来,陆地水生生态系统的碳汇日益受到重视,被认为是遗失碳汇的重要组成部分.最新研究发现,碳酸盐风化碳汇占岩石风化碳汇的94%,因此,喀斯特地表水生生态系统的碳汇显得尤为重要.生物碳泵效应作为一种稳碳和固碳过程,是形成长期稳定碳酸盐风化碳汇的重要机制,是碳循环的重要环节.生物碳泵效应的核心控制元素是碳元素,该效应在富含溶解无机碳(DIC)的喀斯特地表水生生态系统中发挥着重要作用.目前生物碳泵效应的研究主要集中在两个方面:(1)内外源有机碳的区分是准确评价和计算生物碳泵效应碳汇的关键;(2)发现生物碳泵效应影响水环境指标和水质状况.未来,一方面应精确地对陆地水生生态系统碳汇量进行估算,研究不同气候和土地利用对碳汇量的影响;另一方面,揭示生物碳泵效应与水环境的相互作用机制.重点包括以下4个方面:(1)验证地表水生生态系统元素比值控制假说;(2)生物碳泵效应对水体元素化学计量比的调控潜力;(3)形成不同碳汇机制(生物碳泵效应和富营养化机制)的根本原因;(4)生物碳泵效应通过物理-化学-生物耦合作用改善水环境的可能机制.最后,探究微生物碳泵效应应用于陆地水生生态系统的可能性.