岩溶碳匯穩定性研究新進展——岩溶區地表水體中存在RDOC

由中國地質科學院基本業務費（YYWF201639）、廣西自然科學基金（2016GXNSFAA380064）、重慶市自然科學基金項目（CSTC2016JCYJYS0003）資助的岩溶碳匯穩定性研究取得新進展，發現岩溶區地表水體中存在惰性有機碳（RDOC）且占水體有機碳（DOC）的85%以上，其循環時間可達上千年，是構成水體碳匯的主體。

碳酸鹽岩的風化過程（岩溶作用）是一個固定大氣二氧化碳的過程，但存在的爭議是這個過程是碳轉移還是碳匯？水生生物能夠利用岩溶水體的重碳酸根，使無機碳轉化為有機碳，而生成的有機碳穩定存在時間僅有幾十年至上百年。水體中異養微生物利用其他生物生產或者剩餘的有機質，分解消耗其中的可降解部分（BDOC），而微生物不能利用的惰性有機碳（RDOC）將長時間滯留水體，形成穩定碳匯。廈門大學焦念志院士團隊長期對海洋碳匯研究表明，RDOC是海洋中儲存起來的巨大碳匯。但岩溶水體中是否存在RDOC，比例如何，本團隊作了探索性的研究。

岩溶水體中DOC、RDOC、BDOC含量

2016年，中國地質科學院岩溶地質研究所和西南大學岩溶碳匯研究團隊經過反覆實驗，發現可以用原位微生物法對岩溶區地表水體的RDOC進行研究，並選擇岩溶峰林平原區地表水體――桂林灕江和高原岩溶區地表水體――雲南石林長湖進行了DOC、RDOC研究。多次對5個長湖樣品，1個岩溶泉樣品和7個灕江樣品的分析發現：高原岩溶湖泊由於水體環境相對穩定，BDOC長期被消耗，RDOC是一個相對的累積過程，所以RDOC的含量高且各湖區含量基本一致：DOC的含量為9.38~10.43mg/L，RDOC的含量為8.84~9.74mg/L，RDOC佔DOC總量的85.62%~92.31%,平均值為89.09%；灕江水體是由外源水經過岩溶區，流動性強，水體環境複雜，TOC含量低，RDOC佔TOC比例各段變化大：DOC含量為1.21~4.62mg/L，RDOC含量為1.19~3.76 mg/L，其RDOC含量為DOC含量的26.98%~98.34%，平均值為85.97%。對岩溶泉水的研究發現，岩溶泉DOC含量為8.03 mg/L，RDOC為2.38 mg/L，RDOC僅佔DOC的29.68%。同時，通過對水體和水生生物的13C、14C分析，揭示RDOC在雲南長湖水體中循環時間近300年，在灕江中RDOC有千年以上。

岩溶水體中RDOC、BDOC比例

RDOC在不同水體中含量比例差異較大，但足以說明岩溶水體中RDOC的存在，團隊將繼續研究RDOC動態變化和影響因素，分析HCO3--TOC-DOC-RDOC-BDOC之間的相互轉換關係，利用水體DIC、DOC、POC的13C、14C同位素，探討岩溶地區水體中RDOC的量，為評估陸地水體岩溶碳匯，陸地水體RDOC碳儲計算提供方法，為國家增匯減排以及國際「碳交易」的話語權提供科學依據。

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