水生植物经生物泵作用将碳酸盐化学风化来源的溶解无机碳(DIC)转化为内源溶解有机质(Auto-DOM)，这一过程在内陆水域的碳循环中起着重要作用。然而，由于水生植物产生的OM被认为是结构简单、且容易被浮游细菌消耗，因此在讨论淡水生态系统对全球碳汇的贡献时，Auto-DOM常常被忽视。然而，研究发现，内陆水生态系统中存在与海洋相似的惰性DOM(RDOM), 但是环境条件对DOM组成和命运的影响知之甚少，特别是在半干旱气候条件下的黄土高原地表水体中。
针对以上科学问题，中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室刘再华研究员领导的喀斯特水-碳循环研究小组结合水化学，同位素组成(δ2H， δ18O和δ13CDIC)，瑞利分馏模型，光学光谱(吸光度和荧光)和傅里叶变换离子回旋共振质谱技术。以半干旱的黄土高原灞河流域河流-水库-湿地水生连续体作为研究对象，系统揭示环境条件对DOM组成和由此产生的Auto-DOM的稳定性影响机制。主要研究结果为：
1.瑞利分馏模型结果表明，流域DIC主要通过水生初级生产消耗。
2.流域初级生产与蒸发同时发生。随着稳定水同位素δ2H的富集，外源溶解有机质(Allo-DOM)的相对丰度降低，Auto-DOM的相对丰度增加，表明流域DOM的陆源信号减弱，而沿河流流向内源生产增加。
3.不同水体DOM的光学特征和分子特征之间的关系表明，Auto-DOM 稳定比例(Fmax(C2/(C2+C4)))与“富含羧酸不饱和脂环族化合物”(CRAM)的比例呈现一致的趋势，表明浮游植物来源经生物矿化的C2组分是内陆水域潜在的顽固性DOM。
上述结果表明，水文和初级生产影响了半干旱黄土高原DIC富集的表层水体DOM的来源、组成和稳定性，这可能导致内陆水体DOM的组成更接近腐殖化特征，并长期将这种低生物利用度的DOC输出到海洋。
上述研究成果发表在地球化学领域权威期刊Geochimica et Cosmochimica Acta上。该研究得到了中国科学院战略性先导专项(XDB40020000)、国家自然科学基金(42130501、42141008 和 42307070)以及2021年贵州省补助基金（GZ2021SIG）的资助。
论文信息：Mingyu Shao, Zaihua Liu*, Hailong Sun, Haibo He, Qiang Li, Sibo Zeng, Junyao Yan, Yan Fang, Qiufang He, Liangxing Shi, Chaowei Lai. Multi-tracer evidence of hydrology and primary production controls on dissolved organic matter composition and stability in the semi-arid aquatic continuum. Geochimica et Cosmochimica Acta.
链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703724004952?via%3Dihub
(刘再华课题组/供稿)