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湿地生态系统是地球主要生态系统之一,其有机碳储量及碳循环是全球碳循环研究的重要基础,也是全球气候变化研究的重要内容之一。水体中溶解碳是湿地碳库的重要组成部分,了解其组成及来源特点,解析其收支变化对深入认识湿地碳循环过程具有重要意义。本文以鄱阳湖为研究对象,对湖区及五河入湖口丰、枯水期水体中溶解碳及其稳定同位素含量测定,分析水体溶解性无机碳(DIC)、溶解性有机碳(DOC)及其碳同位素值时空分布特征及影响因素;解析鄱阳湖水体溶解碳的来源,初步分析鄱阳湖水体溶解碳收支平衡关系,结果表明:(1)鄱阳湖水体中DIC的浓度围在3.53~8.28mg/L之间,DOC浓度范围在1.18~3.62mg/L之间,季节特征上均表现为丰水期(8月)高于平水期(4月和10月)和枯水期(12月),空间特征上均表现为五河入湖口大于湖区。相关性分析表明:DIC受水温、p H、电导率(EC)和溶解性固体总量(TDS)的正向影响,水体中DIC浓度随湖泊水体中溶解物质的增多而升高,氮(N)、磷(P)营养盐和DIC相关性不显著,但N、P营养盐是控制浮游植物生长的重要因子,枯水期较高的磷酸盐输入导致浮游植物大量生长,最终造成枯水期DIC浓度比丰水期小;DOC浓度与T、叶绿素a(Chla)和高锰酸盐指数(CODMn)呈显著正相关关系,与溶解氧(DO)呈显著负相关关系,与总氮(TN)、总磷(TP)的相关性不显著,水温和叶绿素是影响水体DOC的重要因素,N、P还没有成为鄱阳湖水体DOC含量的制约因子。(2)碳同位素(δ13C)可以有效识别水体中各种碳的来源,鄱阳湖水体δ13CDIC值的变化范围为-15.89‰~-3.14‰,平均值为-10.63‰,季节特征上表现为枯水期偏正,丰水期偏负,空间上表现为湖区大于入湖口;δ13CDOC值范围在-28.94‰~-24.66‰之间,季节特征上表现为平水期明显高于丰水期和枯水期,丰水期δ13CDOC均值与枯水期δ13CDOC均值较为接近,空间上表现为湖区大于入湖口。相关性分析表明:δ13CDIC与T、p H呈显著负相关,与TDS、DO、浊度(Turbidity)呈显著正相关,水体理化特征是影响鄱阳湖水体δ13CDIC值时空分布的主要原因;δ13CDOC与环境因子的相关性不显著,枯水期δ13CDOC与DO呈显著正相关;鄱阳湖水体δ13CDOC值与DOC浓度呈负相关,鄱阳湖水体中内源物质对水体DOC浓度有一定的贡献。(3)鄱阳湖入湖河流水体中DIC主要来源于土壤CO2和碳酸盐岩风化,湖泊水体中DIC主要来源于水-气界面CO2溶解、河流输入(土壤CO2、碳酸盐化风化)和有机质矿化分解。丰水期,入湖河流水体中来自土壤CO2和碳酸盐岩风化的DIC贡献率分别为69.95%、30.05%,枯水期两种来源的贡献率分别为60.56%、39.44%,总体上,鄱阳湖入湖河流水体中的DIC主要来源于土壤CO2;丰水期,湖泊水体中DIC来源于水-气界面CO2溶解、河流输入和有机质矿化分解的DIC的贡献率分别为42.48%、30.25%、27.27%,枯水期,三种来源的贡献率分别为49.94%、35.51%、14.56%,总体上,水-气界面CO2溶解和河流输入是鄱阳湖水体DIC的主要来源。(4)鄱阳湖入湖河流水体中DOC主要来源于土壤有机质(53.58%)和浮游生物光合作用(46.42%),丰水期入湖河流水体中有机碳来源于土壤有机质的贡献率大于内源的藻类等浮游生物光合作用的贡献率;枯水期入湖河流水体中有机碳来源于藻类等浮游生物光合作用的贡献率大于来源于土壤有机质的贡献率。鄱阳湖水体中DOC主要来源于入湖河流输入的土壤有机质(42.46%)、藻类等浮游生物及水生维管束植物光合作用进行生产的过程(47.28%)和沉积物再悬浮(10.27%)。(5)浮游植物及其初级生产过程对湖泊水体中碳收支过程起到关键的调节作用。鄱阳湖浮游植物种类组成相对稳定,优势种类单一,以绿藻中的小球藻、鼓藻为主;鄱阳湖水体初级生产力季节变化趋势与浮游植物丰度分布较一致,丰水期初级生产力高于枯水期,南部湖区高于北部湖区。(6)鄱阳湖碳汇潜力为5308.2 t/a,其中DIC输入通量为3817.26 t/a,DOC输入通量为1490.94 t/a。整体而言,鄱阳湖水体为碳汇,外源输入的溶解碳通量占所有输入通量的66%,其中32%来源于大气CO2输入,34%来源于河流输入;内源输入的溶解碳通量主要来源于有机质的矿化分解、浮游生物的光合作用和沉积物再悬浮,占所有输入通量的34%。鄱阳湖水体输出溶解碳通量为3364.5 t/a,约有55%的溶解碳输送至长江水体中,以DIC为主(59%)。