淺水湖泊有色可溶性有機物與溶解性甲烷內在關聯

　　湖泊面積僅為除冰蓋外陸地表面積的3.7%，卻貢獻了自然生態系統中近20%的甲烷排放量，因而湖泊等濕地乃全球范圍內碳循環重要的樞紐。氣候變化及富營養化均能在一定程度上促進湖泊甲烷釋放，而甲烷釋放通常認為是甲烷產生及甲烷氧化過程相互作用的結果。盡管傳統觀點認為厭氧環境下甲烷古菌代謝是湖泊甲烷生成的必由之路，然而大量最新研究進展表明，有氧水體中依然存在甲烷超飽和的現象，并且認為湖泊甲烷悖論可能為微生物作用于生物可利用的那部分溶解性有機物DOM的結果。盡管目前國內外學者對不同生境下甲烷釋放通量及對物理化學等因素展開大量研究，然而對湖泊DOM與甲烷之間的內在關聯性卻鮮少涉及。

　　在國家自然科學基金及國家自然科學基金委創新研究群體等的聯合資助下，中國科學院南京地理與湖泊研究所張運林研究組與Yale-NUIST研究人員開展合作，運用2012-2014年太湖及周邊河道逐季度野外觀測數據，深入揭示太湖有色可溶性有機物CDOM與甲烷釋放之間的內在關聯，相關成果發表在環境期刊Environmental Science & Technology上，第一作者為周永強和肖啟濤。

　　研究結果表明，太湖西北竺山灣為溶解性甲烷高值區，與該區域溶解性有機碳DOC、陸源性熒光物質及葉綠素Chl-a等在該區域積累息息相關。另外河口區貧化的同位素δ2H、δ18O及CDOM光譜吸收比值a(250)/a(365)、光譜斜率S275-295及光譜斜率比值SR亦表明該區域存在大量陸源CDOM輸入。再者，溶解性甲烷與a(350)、DOC、化學耗氧量COD及表征陸源輸入的熒光組分及凈入流量與陸源類腐殖酸乘積均表現為極顯著正相關(圖1)。生物及光化學降解導致西北湖區CDOM不斷發生礦化，溶氧DO大量消耗，進一步促進該區域甲烷的散逸。再者盡管Chl-a與溶解性甲烷在夏季藍藻異常增殖下存在極顯著正相關，然則在其余季節并不存在顯著關系(圖1)，且甲烷與表征內源生物作用有機質之間亦不存在顯著關系。由此表明在太湖這一大型淺水湖泊，外源CDOM積累可能導致西北河口區甲烷的大量釋放。