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摘要：通常認(rèn)為全球超過1000 m的海洋深處穩(wěn)定存在著不超過42μmol/L的溶解有機(jī)碳,并被認(rèn)為是微生物難以利用的惰性溶解有機(jī)碳[1-2]。這為進(jìn)一步評(píng)估水圈溶解有機(jī)碳的穩(wěn)定性提供了研究依據(jù)[3]。河流不但是陸地水的主體、水圈的重要組成部分,而且還是海洋-陸地物質(zhì)和能量交換的主要通道。近年來,河流的自然性質(zhì)和作用過程不斷受到人文活動(dòng)的影響,特別是河流筑壩引發(fā)的“水庫效應(yīng)”[4-5]。然而“水庫效應(yīng)”下巖溶區(qū)筑壩河流中究竟存在著多少惰性溶解有機(jī)碳以及惰性溶解有機(jī)碳存在的機(jī)理仍不清楚。2016年以來,作者以水化學(xué)類型為HCO 3-Ca型[6]的廣西柳江梯級(jí)筑壩河流為研究區(qū)(圖1),采集不同層位(表層水、5 m和10 m)的水樣,利用熒光定量PCR技術(shù)[7]和改進(jìn)的惰性有機(jī)碳測試方法[8],定量評(píng)估巖溶筑壩河流水體惰性溶解有機(jī)碳含量及其形成機(jī)制。室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長,水體中的溶解有機(jī)碳濃度趨于穩(wěn)定,約為24.63μmol/L,遠(yuǎn)低于海洋惰性溶解有機(jī)碳濃度(圖2)。同時(shí),不同取樣條件下的水樣經(jīng)過180天培養(yǎng)后,細(xì)菌豐度與溶解有機(jī)碳濃度顯著正相關(guān)(r=0.658,p=0.038)(表1),從而說明此時(shí)的溶解有機(jī)碳不再被微生物利用,并成為微生物生長的限制因子。而0~150天培養(yǎng)時(shí)間段內(nèi)溶解有機(jī)碳濃度的波動(dòng),在于巖溶水體中存在著大量化能自養(yǎng)微生物,進(jìn)而造成大量暗碳(non-photosynthetic/dark inorganic carbon incorporation)的固定[9]。因此,在培養(yǎng)后期,隨著化學(xué)能量的消耗殆盡,化能自養(yǎng)微生物對(duì)水體溶解有機(jī)碳的影響可以忽略不計(jì)。從而說明,巖溶筑壩河流水體中可以存在著約為24.63μmol/L并且難以被微生物利用的惰性溶解有機(jī)碳。

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