青藏高原水体碳源汇过程的重新认知与挑战

陆地-大气和陆地-水体的碳输送与碳交换共同决定了陆地生态系统的碳平衡,但长期以来青藏高原水体由于缺乏有效的观测数据,导致青藏高原水体一直是全球碳循环研究中被忽视的碳汇功能区。本研究聚焦青藏高原水体,重新认知水体碳侵蚀与碳沉积对青藏高原固碳的重要作用,系统分析河湖库-大气间的碳运移与交换时空格局与驱动机制。通过归纳总结发现:(1)青藏高原河流岩石风化速率以及CO₂消耗速率较高,强烈的侵蚀作用对地球系统吸收和平衡CO₂浓度起着重要的调控作用;(2)青藏高原湖泊是内陆生态系统的重要碳库,12 ka以来湖泊沉积物碳储量约为73 kg C/m²;(3)青藏高原湖泊浮游植物和水生植物影响内陆水体C沉积,年均初级生产力达(553±36) mg C/(m²·d)。(4)青藏高原湖泊目前为“碳源”,碳排放量约为2.27 Tg C/a。此外,本文还阐明青藏高原水体碳源汇过程评估的不确定性,以及从方法学角度分析如何加强其水体的碳循环研究,厘清全球变化下青藏高原水体的碳源汇机制,并展望了青藏高原水体碳源汇功能未来研究所面临...     

内陆水体初级生产力评估方法研究进展

内陆水体是全球碳循环的重要参与者,在调节气候变化方面发挥着关键作用。内陆水体初级生产力指内陆水体(包括湖泊、水库、河流和湿地)中初级生产者(包括浮游藻类植物和挺水、浮水、潜水大型植物)单位时间、单位面积上由光合作用产生的有机物质总量,其大小反映了系统有机碳库和无机碳库之间的定量联系。评估内陆水体初级生产力不仅能帮助解析初级生产者光合作用碳固存机理,也有助于量化内陆水体碳吸收量,进而探知不同区域生态环境差异,揭示内陆水体在全球生态系统碳循环中的重要性。内陆水体初级生产力估算方法较多,包括黑白瓶法、垂向归纳模型法和¹³C法等,各方法都有其适用范围和局限性,对这些方法的不合理使用制约着对内陆水体初级生产力的变异性及其驱动机制的揭示。通过归纳整理近年来国内外内陆水体初级生产力估算方法,对各个方法的机理、优缺点和适用性进行对比和总结,并着重介绍2种新兴的基于溶解氧浓度或氧同位素的方法(即diel O₂技术和^18/16O技术),进而为深入开展内陆水体新陈代谢、生产力及养分循环方面研究提供重要技术支撑。