近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所農(nóng)業(yè)清潔流域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示了清淤對水生生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的關(guān)鍵影響機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)清淤不僅能改善水質(zhì)，還能顯著提升河流生態(tài)系統(tǒng)的固碳潛力，為全球應(yīng)對氣候變化提供了新的科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)（Environmental Science & Technology）》上。
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為清淤通過沉積物再懸浮促進(jìn)有機(jī)碳礦化增加了二氧化碳的釋放，但新證據(jù)表明清淤可能通過微生物選擇性吸附和浮游植物恢復(fù)增強(qiáng)河流水體的固碳潛力。清淤雖廣泛應(yīng)用于改善河流水質(zhì)，但其對水生系統(tǒng)碳匯功能的凈影響仍不明確。
研究發(fā)現(xiàn)，清淤對河流二氧化碳通量的影響呈現(xiàn)顯著的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征。短期內(nèi)，清淤導(dǎo)致的沉積物擾動(dòng)會(huì)引發(fā)二氧化碳排放波動(dòng)，但隨著生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)，浮游植物群落重建和微生物功能優(yōu)化驅(qū)動(dòng)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(dǎo)致微生物群落結(jié)構(gòu)從藍(lán)藻主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?變形菌和黃桿菌優(yōu)勢格局，伴隨卡爾文循環(huán)和伍德-倫達(dá)爾途徑的酶基因表達(dá)增強(qiáng)，使微生物在貧營養(yǎng)條件下形成節(jié)能策略，提升能量利用效率，從而增強(qiáng)了水體固碳潛力。該研究通過解析微生物群落結(jié)構(gòu)演變、固碳代謝途徑優(yōu)化與碳通量動(dòng)態(tài)的定量耦合關(guān)系，闡明了清淤調(diào)控水生生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的內(nèi)在機(jī)制，為流域尺度的減污降碳目標(biāo)達(dá)成提供新見解。
該研究得到國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。（通訊員 王佳）
原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.est.5c05177
