重大突破

　　湖泊是内陆碳循环的枢纽。温度上升和富营养化均能在一定程度上促进浮游植物大量滋生，这部分浮游植物自身分泌及死亡后释放大量溶解性有机物(DOM)。这部分DOM生物可利用性强，在微生物等的作用下能快速矿化。有研究表明，微生物在厌氧及部分好氧环境下对DOM的分解能产生大量甲烷。湖泊甲烷的释放形态通常分为散逸型、冒泡型及水生植物传输三种，其中在富营养浅水湖泊，冒泡型甲烷释放的占比可达90%。然而由于该类释放方式随机性强，因而捕获其长期变化规律并揭示相应驱动机制十分困难。目前国内外鲜少有开展DOM与冒泡甲烷关联性的相关报道。鉴于此，南京地理与湖泊研究所张运林研究小组与丹麦奥胡斯大学T. Davidson等学者开展合作，结合围格实验与室内培养实验，揭示冒泡甲烷释放与DOM及其生物可利用性的内在关联，研究结果发表在水环境领域主流刊物Water Research上，全文链接: https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.115048  

　　围格实验结果表明，高营养组冒泡甲烷释放通量(41.5 ± 52.3 mg CH₄-C m^-2 d^-1)显著高于寡营养组(3.6 ± 5.4 mg CH₄-C m^-2 d^-1)，而6-8月观测期间温度对甲烷释放通量的影响有限。冒泡甲烷释放通量与叶绿素a、溶解性有机碳DOC及其生物可利用性BDOC、稳定性同位素δ²H、δ¹⁸O及δ¹³C-DOC、内源性DOM荧光组分、超高分辨率质谱所解译的脂肪族类物质相对丰度均呈显著正相关，与沉水植物盖度呈显著负相关。室内24h培养实验(室温环境)结果表明，藻源性DOC及DOM荧光组分大幅消耗，伴随溶解性甲烷浓度的大幅上升(12.5 ± 0.3升至137.1 ± 4.3 nmol L^-1)，而土壤淋溶那部分DOM经24h培养后产生甲烷量有限。由此表明，大量营养盐输入能在一定程度上促进草藻稳态转变，增加藻生物量及生物可利用性强的藻源性DOM的产生(图1)，并能在一定程度上加速温室气体排放。

图1 生物可利用性较高的藻源性DOM在甲烷释放过程中的潜在作用机制