溶解性有機物(DOM)是全球水體有機碳的一個(gè)大的儲存庫，也是水環(huán)境中生物體的主要營(yíng)養底物和碳源，對全球碳循環(huán)具有重要的貢獻。同時(shí)，過(guò)量的DOM可能會(huì )導致天然水體變成“棕色”，會(huì )阻礙太陽(yáng)輻射在水層中的穿透，進(jìn)而影響水生態(tài)系統的生物化學(xué)循環(huán)。

　　目前很多研究都表明湖泊營(yíng)養狀態(tài)對水體中DOM的濃度和組成有顯著(zhù)影響，但尚未在分子水平上明確富營(yíng)養化對水體DOM組分的影響。中國科學(xué)院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所水環(huán)境遙感學(xué)科組科研人員采用三維熒光技術(shù)和傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜(FT-ICR-MS)相結合的方法，明確了不同營(yíng)養狀態(tài)的湖泊在浮游植物繁盛期和衰亡期，水體中DOM分子組成的變化(圖1)。

　　結果表明，富營(yíng)養化使水體DOM分子構成中的CHO%含量減少，含硫元素的雜原子化合物(CHOS%和CHNOS%)含量增加;富營(yíng)養化湖泊中夏季水體DOM的分子穩定性要高于秋季，這與浮游植物群落的季節性演替有關(guān);富營(yíng)養化水體中，DOM的主要組分為高度不飽和化合物為主、O3S+O5S化合物和富羧基脂環(huán)化合物(CRAMs)，這是內源DOM(浮游植物衍生)被進(jìn)一步生物轉化的產(chǎn)物，湖泊富營(yíng)養化可能會(huì )導致水體中難降解DOM化合物逐漸增多。目前全球范圍內水體富營(yíng)養化現象逐漸加劇，本研究結果為闡明湖泊DOM在未來(lái)全球碳循環(huán)中的作用提供了重要的理論支撐。

　　該研究成果發(fā)表在國際期刊Water Research上，中國科學(xué)院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所溫志丹副研究員為第一作者，宋開(kāi)山研究員為通訊作者。

不同營(yíng)養狀態(tài)湖泊水體DOM的分子組成分析

　　據了解，該研究得到了國家科技部重點(diǎn)研究計劃項目(2019YFA0607101)、中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )(2020234)和國家自然科學(xué)基金面上項目(42071336、42171374)等共同資助。