亚洲一级视频在线观看_中國西南熱帶森林汞富集的緯度梯度及再釋放過(guò)程的同位素證據----中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園

　　作為一種全球性的污染物，汞的生態(tài)風(fēng)險受到科學(xué)界的廣泛關(guān)注。汞通過(guò)人類(lèi)活動(dòng)及地球化學(xué)過(guò)程直接排放到大氣中，然后隨大氣循環(huán)進(jìn)行全球性擴散，并以干/濕沉降的方式沉積到陸地和水體，其中在森林界面可以被凋落物吸收或直接沉積到土壤。據估計，通過(guò)凋落物沉降進(jìn)入全球陸地生態(tài)系統的大氣汞含量高達每年1000-1200 Mg。其中物質(zhì)交換最迅速的熱帶森林，貢獻了占全球約50%的凋落物汞輸入，但我們對熱帶森林汞的生物地球化學(xué)過(guò)程的認知仍極其有限。

　　西雙版納熱帶植物園土壤生態(tài)組與中科院地球化學(xué)研究所王訓研究員等人合作，在中國西南西雙版納地區選取3塊1 ha熱帶森林樣地，研究了熱帶森林5m分辨率的表層土壤（0-10cm）汞的空間分布格局，以及25m分辨率的深層土壤（0-100cm）汞的空間分布格局，同時(shí)進(jìn)行了為期一年的高密度凋落物汞輸入監測（每個(gè)1ha樣地布置了60個(gè)1m²凋落筐），通過(guò)測量和分析土壤汞同位素特征分析了熱帶森林汞的空間分布格局和固存過(guò)程的驅動(dòng)因素。

　　研究結果表明：補蚌樣地（低緯度熱帶森林）的凋落物汞輸入量最高(74.95 μg m^-2yr^-1)，而表層土壤汞的固存量最小(比納板河等高緯度的熱帶森林低2 ~ 3倍)。由于冠層樹(shù)種巨大的凋落物生物量，使其成為汞沉降的主要貢獻者，而地形通過(guò)影響凋落物汞輸入、土壤有機質(zhì)分布以及表層和深層土壤間的相互作用決定了熱帶森林表層土壤汞分布的異質(zhì)性。汞同位素證據表明，微生物還原作用是造成熱帶汞損失的主要原因，熱帶森林地表微生物對汞的生物還原作用沿緯度梯度的增加而降低，由此使地表土壤汞固持量相應增加。納板河等高緯度熱帶森林中土壤中Δ¹⁹⁹Hg（奇數非質(zhì)量分餾同位素）比例的下降，說(shuō)明物質(zhì)周轉速度的降低使汞的非生物還原比例有所增加。

　　該研究解析了熱帶森林土壤汞在不同水平尺度和垂直梯度的空間分布格局及其固持量分配特征，發(fā)現熱帶森林物質(zhì)元素的快速周轉導致大氣汞凈匯效應比其他森林更小。為進(jìn)一步理解大尺度下森林的汞循環(huán)功能和過(guò)程提供了重要的數據支持，有助于進(jìn)一步優(yōu)化汞的全球分布模型，也為汞的生物地球化學(xué)過(guò)程和驅動(dòng)機制提供理論支撐。

　　本研究得到國家自然科學(xué)基金（42122053、42007307、42071074）和國家自然科學(xué)基金國際（區域）合作交流項目（42061144005）聯(lián)合資助。誠摯感謝西雙版納熱帶雨林生態(tài)系統研究站（XSTRE）為本研究提供樣地海拔，氣候，樹(shù)種信息及對野外工作的支持。