摘要：

陸地輸入和隨后湖泊生態(tài)系統(tǒng)中溶解有機物（DOM）的降解會導(dǎo)致溶解氧（DO）的快速消耗,。陸地DOM（包括有機酸）的輸入也會導(dǎo)致pH值下降,。然而，迄今為止，很少有研究調(diào)查陸地DOM輸入,、水體中的DO和pH水平以及湖泊生態(tài)系統(tǒng)的二氧化碳（CO2）排放之間的聯(lián)系,。根據(jù)2020年5月至2021年4月在中國主要人工飲用水水庫千島湖100個站點的月度實地采樣活動，我們估計該湖的年二氧化碳排放量（FCO2）為37.2±29.0 gC m−2 yr−1,，相當(dāng)于0.02±0.02 TgC yr−1。FCO2隨著DO,、葉綠素a（Chl-a）和δ2H-H2O的降低而顯著增加,，而FCO2隨著比紫外吸收率（SUVA254）和陸地類腐殖成分（C2）的增加而增加。我們發(fā)現(xiàn)DO濃度和pH隨著陸地DOM輸入的增加（即SUVA254和陸地類腐殖C2水平的增加）而下降,。垂直剖面采樣顯示,，CO2的分壓（pCO2）隨著陸地DOM熒光（FDOM）的增加而增加，而DO,、pH和δ13C-CO2隨著陸地FDOM的增加而下降,。這些結(jié)果強調(diào)了陸地DOM輸入在改變物理化學(xué)環(huán)境和促進該湖泊和潛在的其他水生生態(tài)系統(tǒng)的二氧化碳排放方面的重要性。

圖形摘要：

研究目的：

確定中國主要水庫之一的千島湖中溶解有機質(zhì)（DOM）的化學(xué)組成和活性如何影響溶解氧（DO）濃度和pH,，從而影響二氧化碳（CO2）的排放,。陸地DOM輸入及其隨后的降解與水體中DO和pH水平以及CO2排放之間的聯(lián)系。

研究方法：

2020年5月至2021年4月期間,，每月在千島湖的100個站點進行了現(xiàn)場采樣,。研究者測量了溶解氧（DO）、pH,、水溫和陸地DOM熒光（FDOM）,，并收集了水樣進行實驗室分析，包括DOC,、Chl-a,、δ2H-H2O、SUVA254等,。此外,，還使用超高效分辨率質(zhì)譜（FT-ICR MS）來追蹤DOM的分子組成，同時使用Picarro G2201-i同位素分析儀來測量CO2的穩(wěn)定同位素組成,，并進行垂直剖面采樣以研究pCO2和δ13C-CO2的垂直變化,。

Picarro 儀器的使用：

Picarro G2201-i同位素分析儀被用于測量水樣中CO2的濃度及穩(wěn)定同位素組成，這是離散采樣測量,。在文章中,，展示了2022年5月、8月和2023年3月在水庫中進行的三次垂直剖面采樣期間收集的pCO2和δ13C-CO2的數(shù)據(jù),，這些數(shù)據(jù)是通過Picarro G2201-i儀器獲得的,。

Picarro G2201-i儀器提供的數(shù)據(jù)用于分析CO2的穩(wěn)定同位素組成（δ13C-CO2），這有助于研究者們理解CO2的來源和產(chǎn)生過程。通過這些數(shù)據(jù),，研究者們發(fā)現(xiàn)隨著陸地DOM熒光（FDOM）的增加,，pCO2增加，而DO,、pH和δ13C-CO2減少,。這表明陸地DOM的輸入和隨后的降解導(dǎo)致了DO的消耗和pH的降低，從而促進了CO2的排放,。這些發(fā)現(xiàn)支持了研究的結(jié)論,，即陸地DOM的積累和降解是水庫CO2排放的關(guān)鍵過程，并且這些排放與水體中DO的消耗和pH的降低有關(guān),。這些結(jié)果強調(diào)了在模擬湖泊和水庫碳平衡的變異性時,，應(yīng)考慮DOM的化學(xué)組成和活性對DO和pH變化的影響。

結(jié)論：

我們估計千島湖的年CO2排放量為0.02±0.02 TgC yr−1,。我們的研究結(jié)果表明,，陸地DOM的積累和降解會加劇CO2排放，同時伴隨著DO的消耗和水體pH值的下降,。結(jié)果表明,，DO和pH水平隨著陸地DOM的增加而下降，δ13C-CO2隨陸地FDOM的增加而降低,；隨著pH值的降低,，pCO2增加，而δ13C-CO2的穩(wěn)定同位素特征降低,。這些結(jié)果突出了DOM的陸地輸入在驅(qū)動CO2排放中的重要性,。鑒于DOM在全球碳生物地球化學(xué)循環(huán)中的重要性，在模擬湖泊和水庫中碳平衡的變化時,，應(yīng)考慮DOM的化學(xué)成分和生物不穩(wěn)定性對DO和pH的變化以及CO2排放的影響,。