溶解有機質(zhì)是碳生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程中的重要組成部分，與有機碳分解等多種生態(tài)系統功能密切相關(guān)。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(dòng)機制尚不清楚，阻礙了對變暖背景下湖泊碳匯功能的評估及對未來(lái)氣候變化的精確預測。
基于此，中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所王建軍研究員團隊聚焦湖泊、河流等水體和地球上其他主要生態(tài)系統，整合全球2995個(gè)溶解有機質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(huán)境因素的影響。
圖1 溶解有機質(zhì)的來(lái)源分布
采集全國50個(gè)湖泊，南至海南，北至黑龍江，分析沉積物有機碳的分解速率及其溫度敏感性Q10，發(fā)現有機碳分解速率和Q10均表現出較大的變異，均值分別為5.24 4.60 g C g-1 day-1和1.78 0.62；然而，在空間尺度上并未發(fā)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(zhì)化學(xué)多樣性的驅動(dòng)。相較于傳統環(huán)境變量如氣候、理化因子和微生物群落等，考慮化學(xué)多樣性將對Q10變異的解釋度增加32.8%，且化學(xué)多樣性是唯一具有直接效應的驅動(dòng)因子。
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