区域增温下滇西北高山湖泊碳埋藏变化的长期模式及其驱动因子

　　

摘要： 湖泊是地表系统重要的陆地碳汇之一,其有机碳(OC)与无机碳(IC)的埋藏量及其迁移转化特征受流域地表过程影响明显。在人类活动直接影响较弱的高山地区,长期增温会促进藻类生长,并加速有机质的矿化作用,改变OC和IC的累积及其埋藏特征。本文选取滇西北地区6个高山湖泊(深水湖泊:丁公娘错、盖公错纳、沃迪错;浅水湖泊:丁公错、碧沽天池、属都湖)开展沉积物调查,基于总氮、叶绿素、OC和IC含量等指标,结合气候重建等资料,甄别区域增温下高山湖泊OC和IC埋藏变化的空间模式、协同特征及其影响因子。结果表明: 近150年来区域升温幅度达1.14 ℃,高山湖泊的碳埋藏格局出现了明显变化。浅水湖泊的初级生产力对气温上升的响应强度(碧沽天池,39%;属都湖,58%;丁公错,30%)显著高于深水湖泊(丁公娘错,14%;盖公错纳,7%;沃迪错,20%)。不同水深的高山湖泊在碳循环过程中表现出明显差异:深水湖泊中藻类对OC的贡献较小,但显著促进了OC和IC的同步增加,表明热力分层抑制藻源碳埋藏而促进OC保存;浅水湖泊叶绿素与OC呈显著正相关,而OC和IC协同减弱,体现了在浅水环境中藻类对OC库的重要贡献和更显著的有机质矿化过程。此外,大气沉降过程通过氮素富集改变了湖泊IC埋藏模式,在碱性水体(丁公娘错、盖公错纳、沃迪错、属都湖、碧沽天池)中藻类生长提高了水体pH值并显著促进了碳酸盐沉淀和IC累积;而酸性物质的直接输入则抑制了酸性湖泊(丁公错)的IC埋藏,并改变了OC和IC埋藏变化的协同特征。高山湖泊碳埋藏过程对区域增温的响应模式主要与湖泊水深、酸碱度等有关。