近日,中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所農業清潔流域創新團隊揭示了清淤對水生生態系統碳循環的關鍵影響機制,研究發現清淤不僅能改善水質,還能顯著提升河流生態系統的固碳潛力,為全球應對氣候變化提供了新的科學依據。相關研究成果發表在《環境科學與技術(EnvironmentalScience&Technology)》上。
傳統觀點認為,清淤通過沉積物再懸浮促進有機碳礦化增加了二氧化碳的釋放,但新證據表明,清淤可能通過微生物選擇性吸附和浮游植物恢復增強河流水體的固碳潛力。清淤雖廣泛應用于改善河流水質,但其對水生系統碳匯功能的凈影響仍不明確。
研究發現,清淤對河流二氧化碳通量的影響呈現顯著的時空動態特征。短期內,清淤導致的沉積物擾動會引發二氧化碳排放波動,但隨著生態系統逐步恢復,浮游植物群落重建和微生物功能優化驅動水體固碳潛力顯著提升。在清淤三年后,河流的固碳潛力顯著超過清淤前水平。清淤導致微生物群落結構從藍藻主導轉變為γ-變形菌和黃桿菌優勢格局,伴隨卡爾文循環和伍德-倫達爾途徑的酶基因表達增強,使微生物在貧營養條件下形成節能策略,提升能量利用效率,從而增強了水體固碳潛力。
該研究通過解析微生物群落結構演變、固碳代謝途徑優化與碳通量動態的定量耦合關系,闡明了清淤調控水生生態系統碳循環的內在機制,為流域尺度的減污降碳目標達成提供新見解。
該研究得到國家自然科學基金等項目資助。(工人日報客戶端記者 黃哲雯)
來源:工人日報客戶端
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