溶解性有机质(DOM)是湖泊生态系统的物质循环和能量流动的基础.典型亚高山湖泊DOM的主要来源为流域土壤腐殖酸(外源DOM),其具有较强的光吸收特性,光降解是其重要的转化过程,从而改变碳、氮、磷等物质的存在形式.在气候变暖的背景下,亚高山湖泊中DOM的浓度、pH、溶解氧及太阳辐射都可能发生变化;但这些环境变化对亚高山湖泊DOM光降解过程的影响尚不够清楚.由此本文研究了亚高山湖泊——天才湖(树线下200 m)周边土壤提取的腐殖酸(THA)的光降解过程:首先考察在光源为500 W汞灯、不通气以及pH=8.0条件下THA的降解过程中DOC浓度、有色溶解性有机质(CDOM,以a280表征)和荧光溶解性有机质(FDOM)的变化,其后定性比较、定量分析不同光降解条件(pH、载气和光照波段)对THA的光降解过程的影响.结果 表明,THA含有4种荧光组分,其中C1 ～ C3均为类腐殖质,占总荧光强度83.64％,C4占比16.36％,为类蛋白质物质.在500 W汞灯的照射下,THA分子量逐渐降低,10 h后DOC浓度降低44.5％,a280随光照时间的增加逐渐减少,CDOM含量较初始大幅度下降;而FDOM(以荧光组分强度表示)总体趋势表现为先增加后下降.相对于弱碱性的环境(pH=8.0),弱酸性环境(pH=6.0)更有利于THA的光化学过程.氧气的存在很大程度上促进了DOM光化学转化过程,通入空气的条件下a280的降解速率是氮气条件下的3.25倍.在不同光波段的实验下表明,可见光和紫外光对THA降解的贡献差异较大,紫外光波段的表观光子降解率(η)约为可见光的5～11倍.结果 表明在气候变化背景下,亚高山湖泊中DOM的光化学降解将可能加快,亚高山湖泊在碳循环中的作用可能增强.

溶解性有机质;光降解;表观光子降解率;pH;可见光/紫外光;氧气;天才湖

中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;中国科学院大学,北京101408;江苏省如东经济开发区管理委员会,南通226400

[1]安世林;罗春燕;陈煜;杜瑛珣-.亚高山湖泊天才湖周边土壤腐殖酸的光降解研究)[J].湖泊科学,2022(02):553-568

天才湖,a280,表观光子降解率

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