張金華，黃佳琦，林 昕，汪福順，馬 靜

(上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，上海 200444)

內(nèi)陸水體碳循環(huán)是全球碳循環(huán)的重要組成部分[1-2]. 陸地水系統(tǒng)既能接納大量來自陸地生態(tài)系統(tǒng)的外源有機(jī)碳，也可以通過光合作用產(chǎn)生大量的內(nèi)源有機(jī)碳，是全球碳循環(huán)的活躍區(qū)域[3-4]. 影響陸地水文系統(tǒng)碳循環(huán)的因素非常復(fù)雜，無論是自然過程還是人為活動，如修建水庫，都會對陸源有機(jī)碳的遷移及河流系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響[5-6]. 20 世紀(jì)以來全球水庫的大規(guī)模修建，可能導(dǎo)致全球碳循環(huán)發(fā)生重大變化. 在大壩攔截和水庫蓄水的共同作用下，河流系統(tǒng)的有機(jī)碳循環(huán)機(jī)制變得更加復(fù)雜[7-10]. 因此，深入認(rèn)識流域-水庫體系中有機(jī)碳的來源、埋藏和轉(zhuǎn)化等重要過程，對于理解有機(jī)碳在陸地、水環(huán)境和大氣環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化及埋藏具有顯著意義.

已知用于水力發(fā)電的水庫占全球河流平均徑流量的10%～20%[11]. 水庫等蓄水設(shè)施增加了對流域輸出的，包括有機(jī)碳在內(nèi)的顆粒物質(zhì)的攔截能力. 這表明水庫沉積物積累的陸源有機(jī)碳已成為了額外的有機(jī)碳匯[12]. 與此同時，大壩攔截效應(yīng)對于河流上下游碳通量變化的影響，以及由此引發(fā)的水庫生態(tài)環(huán)境方面的差異同樣值得關(guān)注. 陸源有機(jī)碳在河流-水庫體系的遷移和埋藏規(guī)律，對研究內(nèi)陸水系統(tǒng)中的有機(jī)碳循環(huán)機(jī)制具有重要意義.

烏江流域地處中國西南的喀斯特地區(qū)，是長江上游南岸最大的支流. 自20 世紀(jì)60 年代起廣筑水庫，形成了極具特色的梯級筑壩體系. 本工作以烏江為研究對象，采集了烏江干流7 座水庫及貓?zhí)又Я骷t楓水庫的表層水體總懸浮顆粒物(total suspended matter，TSM)樣品，測定了其顆粒態(tài)有機(jī)碳(particulate organic carbon，POC)和穩(wěn)定碳同位素(δ13C)等整體指標(biāo)，并以木質(zhì)素作為陸源有機(jī)物的生物標(biāo)志物，探究了烏江流域-水庫體系表層水體TSM 中陸源有機(jī)碳的空間和季節(jié)分布特征、植被來源及木質(zhì)素降解水平.

1 材料與方法

1.1 樣品采集

烏江流域8 個采樣水庫的位置如圖1 所示. TSM 樣品于2017 年1 月、4 月、7 月、10月分4 個批次采集，每個批次均在43 個采樣點采集表層水體，共計152 個樣品(采樣點包括20 個庫區(qū)點及相鄰河道、支流點位). 每個樣品均收集約30 L 表層水于水袋中，于采樣當(dāng)天經(jīng)不銹鋼過濾器(Sartorius 16275，142 mm，上海摩速科學(xué)器材有限公司)過濾于濾膜(Waterman，147 mm，0.7 μm，上海必泰生物科技有限公司)上，用于元素、同位素及木質(zhì)素生物標(biāo)志物的分析檢測. 濾膜由經(jīng)馬弗爐450°C 烘烤過的鋁箔紙包裹嚴(yán)密，置于塑封袋中保存于—20°C 冰箱. 濾膜使用前均稱重記錄編號，使用后的樣品濾膜經(jīng)冷凍干燥后再次稱重，以求得TSM 樣品濃度.

圖1 烏江流域8 個采樣水庫Fig.1 Eight sampling reservoirs of the Wujiang River

1.2 樣品處理

TSM 樣品均用冷凍干燥機(jī)干燥48 h 至完全脫水，用濃鹽酸酸蒸以除去無機(jī)碳，然后烘干至恒重. 再次稱量以校正質(zhì)量差，POC 和δ13C 均由穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀(MAT253-Flash2000HT，Thermo Scientific，MA，USA)測定.

堿性條件下木質(zhì)素分解主要產(chǎn)生11 種單體酚類，主要包括對羥基(P)系列、香草基(V)系列、丁香基(S)系列和肉桂基(C)系列. Σ8 用來表示樣品中的木質(zhì)素總量，即10 g 干樣中V，S和C 系列單體的總量(mg/10 g dw，dw 為dry weight，干重). Λ8 用來表示總有機(jī)碳中的木質(zhì)素總量，即100 mg 有機(jī)碳中V，S 和C 系列單體的總量(mg/100 mg OC). S/V 和C/V 的值可用于區(qū)分被子植物與裸子植物、草本組織與木本組織; 酸醛比(Ad/Al)可用于反映木質(zhì)素的降解程度.

TSM 樣品中木質(zhì)素含量分析的前處理過程如下: 將玻璃纖維濾膜冷凍干燥稱重后，剪碎放入聚四氟乙烯消解罐中，加入氧化銅粉末和Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O，在手套箱中加入15 mL NaOH 溶液，在150°C，20 atm (1 atm=101 325 Pa) 狀態(tài)下消解90 min; 反應(yīng)結(jié)束后加入反式肉桂酸和乙基香蘭素兩種回收內(nèi)標(biāo)物，取上清液轉(zhuǎn)移至離心管中，以轉(zhuǎn)速3 000 r/min 離心10 min; 清洗消解罐和離心產(chǎn)物，再次離心，重復(fù)3 次，合并上清液;酸化上清液至pH=1，酸化過程中可適量分幾次慢速加入濃鹽酸，以防止放熱過快析出大量沉淀物; 采用PEP-SPE 固相萃取小柱(Cleanert-PEP，150 mg/6 mL，天津博納艾杰爾科技有限公司)凈化，依次用5 mL 乙酸乙酯、甲醇和超純水活化填料，載入樣品，真空抽干; 加入5 mL 乙酸乙酯洗脫，洗脫液氮吹至近干，加入1 mL 含定量內(nèi)標(biāo)的乙腈溶液定容，等待進(jìn)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(gas chromatography/mass spectrometer，GC/MS)分析.

1.3 儀器分析

TSM 樣品用6 mol/L 鹽酸酸化后烘干，稱量約10 mg 于錫杯中，經(jīng)Flash2000HT 元素分析儀燃燒、純化脫離后的CO2轉(zhuǎn)移至MAT253 穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜計測定，通過如下公式:

可測得TOC 和δ13C 值. 穩(wěn)定碳同位素采用PDB(Pee Dee Belemnite) 標(biāo)準(zhǔn)，測定精度為±0.5‰. TOC 經(jīng)TSM 換算后得POC，單位為mg-C/L.

木質(zhì)素衍生方式采用傳統(tǒng)的進(jìn)樣瓶衍生法. 取50 μL 乙腈復(fù)溶樣品、150 μL 99%BSTFA+1%TMCS 衍生劑混合于內(nèi)襯管中，70°C 反應(yīng)10 min. 反應(yīng)完成后立即上機(jī)檢測. 分析儀器為島津QP2020 型GC/MS，利用DB-1 石英毛細(xì)血管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)進(jìn)行分離，載氣He 恒流流速為1.5 mL/min，無分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1 μL. 升溫程序為初始溫度100°C，以8°C/min 的速度升至170°C，保持5 min，再以10°C/min 的速度升至300°C，保持4 min.離子源溫度設(shè)為230°C，進(jìn)樣口溫度為300°C，掃描模式為單離子檢測(single ion monitoring，SIM)模式. 木質(zhì)素各單體采用內(nèi)標(biāo)法通過標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析，回收率為85%±11%.

2 結(jié)果與討論

2.1 烏江干流及庫區(qū)內(nèi)表層水體顆粒態(tài)有機(jī)碳的時空分布特征

圖2 為1 月(冬季)、4 月(春季)、7 月(夏季)和10 月(秋季)烏江流域所有采樣點表層水體的TSM 質(zhì)量濃度變化. 總體上，7 月TSM 質(zhì)量濃度為全年度最高，平均值為(6.44±3.06) mg/L，4 月次之，平均值為(5.04±2.82) mg/L，高于10 月的(2.91±1.79) mg/L 和1 月的(2.12±2.22) mg/L. 10 月TSM 質(zhì)量濃度與1 月相近，略高于1 月的平均值. 據(jù)報道，貴州省汛期在每年的4～9 月[13]，降雨量高峰為6～7 月. 這與TSM 質(zhì)量濃度所反映的季節(jié)變化規(guī)律一致，說明降雨量可能是直接影響河流TSM 質(zhì)量濃度的主要因素. 從流域空間角度分析，夏冬兩季TSM質(zhì)量濃度呈現(xiàn)上游(1 月平均值(2.6±2.82) mg/L，7 月平均值(6.82±3.57) mg/L)＞紅楓湖(1 月平均值(2.18±0.95) mg/L，7 月平均值(6.01±1.65) mg/L)＞下游(1 月平均值(1.13±0.37) mg/L，7 月平均值(5.95±2.5) mg/L)的趨勢; 而春秋兩季TSM 質(zhì)量濃度則呈現(xiàn)下游(4 月平均值(5.47±2.74) mg/L，10 月平均值(3.17±1.68) mg/L)＞上游(4 月平均值(5.1±3.19) mg/L，10 月平均值(2.46±1.72) mg/L)與紅楓湖(4 月平均值(4.2±1.11) mg/L，10 月平均值(3.88±1.72)mg/L)的趨勢. 上游各月份都表現(xiàn)出了水庫TSM 質(zhì)量濃度小于河流(入庫，支流和下泄水)的趨勢，下游1 月、10 月同樣出現(xiàn)此規(guī)律，但4 月、7 月水庫TSM 質(zhì)量濃度略高于河流. 上游支流較多，沖刷作用強(qiáng)，因此河流TSM 質(zhì)量濃度高于水庫. 而下游經(jīng)過大壩攔截作用，干流TSM 質(zhì)量濃度降低，且下游支流較少，因此河流TSM 并未表現(xiàn)出明顯的高質(zhì)量濃度，當(dāng)4 月、7 月沖刷作用較強(qiáng)時，水庫反而富集了比河流更多的顆粒物.

圖2 烏江流域梯級水庫所有表層水體總懸浮顆粒物質(zhì)量濃度變化Fig.2 Variations of total suspended particulate matter concentrations in all the surface waters of cascade reservoirs in the Wujiang River basin

圖3 為不同季節(jié)TSM 樣品POC 含量流域分布圖. 可見，POC 含量隨季節(jié)變化較為明顯，且具有不同的流域空間分布規(guī)律. 1 月、7 月POC 含量峰值均出現(xiàn)在烏江渡水庫(1 月W18采樣點為13.47 mg-C/L，7 月W23 采樣點為64.38 mg-C/L); 4 月POC 含量峰值出現(xiàn)在東風(fēng)水庫(W10 采樣點為43.27 mg-C/L)，而10 月POC 含量峰值出現(xiàn)在支流紅楓水庫(M5 采樣點為36.06 mg-C/L). 從空間分布角度來看，各月份上游水庫POC 含量均顯著高于下游，體現(xiàn)出了大壩的攔截作用. 1 月上下游POC 含量差距最為顯著(上游POC 平均含量為(6.09±3.3) mg-C/L，約為下游的6 倍). 這可能與水庫浮游生物受到的光合作用有關(guān): 冬季光合作用較弱，外源有機(jī)碳的比例可能較高，故而水庫的攔截效應(yīng)表現(xiàn)得更加明顯. 7 月為降雨高峰期，POC 含量的上下游差異最小. 這可能是由于雨水沖刷攜帶大量有機(jī)碳含量較高的土壤顆粒至烏江水體，在一定程度上彌補(bǔ)了大壩攔截所截留的有機(jī)碳. 由此也可給出判斷: 在降水和徑流補(bǔ)給充足的豐水期，大壩攔截對河流總有機(jī)碳的輸送影響要小于枯水期; 且夏季光合作用較強(qiáng)，內(nèi)源產(chǎn)生的有機(jī)碳占主導(dǎo)，大壩攔截作用因此表現(xiàn)得不如冬季明顯. 這也符合原位生產(chǎn)力較高的烏江渡水庫和紅楓水庫7 月POC 含量更高的現(xiàn)象.

圖3 不同季節(jié)TSM 樣品的POC 含量流域分布圖Fig.3 POC valley distribution maps of TSM samples in different seasons

思林水庫相較下游其他水庫具有較高的POC 含量，且峰值均出現(xiàn)在SL2 采樣點. 位于思林水庫左岸的SL2 采樣點是思林水庫最大的支流六池河，周邊村落林立，廣建度假區(qū)，接納了大量的生活污水，導(dǎo)致該采樣點POC 含量較高. 受其區(qū)間補(bǔ)給影響，SL3 采樣點同樣表現(xiàn)出了較高的POC 含量. 支流紅楓水庫表層水體POC 含量表現(xiàn)出了較顯著的季節(jié)差異，冬季(1 月)POC 含量較低，其他降雨量較高的3 個月份POC 含量均較高. 一方面降雨量增加可能導(dǎo)致沖刷作用增強(qiáng); 另一方面紅楓湖生態(tài)環(huán)境更趨向于湖沼化，有機(jī)碳可能以內(nèi)源為主，在冬季寒冷的天氣條件下，藻類等水生浮游生物生命活動較弱. 這一部分有機(jī)碳的缺失使得有機(jī)碳總量大幅降低，造成了1 月紅楓湖POC 含量極低的現(xiàn)象. 在氣溫相對較低的冬季，紅楓湖的入庫(M1，M2，M3 采樣點)與水庫(M5，M6，M7 采樣點)POC 含量相差不大，而進(jìn)入夏秋季(7月、10 月)，入庫與水庫POC 含量差距懸殊. 這進(jìn)一步說明水庫以內(nèi)源有機(jī)碳為主. 另一個較明顯的現(xiàn)象是，匯入烏江各水庫支流(如W2，S1，M9，W23，SL2 采樣點)的POC 含量顯著高于水庫，而支流多分布于上游，這也可能是上游POC 含量高于下游的原因之一.

圖4 為烏江水庫各采樣點各季度δ13C 流域分布圖. 可見，與TSM 質(zhì)量濃度和POC含量不同，TSM 樣品的δ13C 值并未表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化規(guī)律，干流上下游與支流紅楓湖也未表現(xiàn)出顯著差異. 全年的最偏負(fù)值(—36.96‰)出現(xiàn)在10 月SL2 采樣點的樣品中，最偏正值(—21.79‰)出現(xiàn)在7 月W9 采樣點的樣品中. δ13C 實際上也會受到同位素分餾的影響，尤其在生產(chǎn)力較高的水庫比較明顯，如烏江渡水庫(1 月平均值(—30.55±1.81)‰、10 月平均值(—32.91±3.42)‰、4 月平均值(—29.64±2.3)‰、7 月平均值(—30.21±1.84)‰)和紅楓水庫(1 月平均值(—30.34±3.12)‰、10 月平均值(—31.77±2.83)‰、4 月平均值(—30.3±1.7)‰、7 月平均值(—29.95±1.42)‰)，10 月與1 月的同位素明顯比4 月和7 月偏負(fù).

圖4 烏江梯級水庫各季度δ13C 值流域分布圖Fig.4 δ13C value watershed map of the Wujiang cascade reservoir for the four seasons

烏江渡水庫(W16～W23 采樣點)的δ13C 值在四季的變化規(guī)律較一致，但在水庫內(nèi)起伏較大，南岸(W22 采樣點)的息峰河和北岸(W23 采樣點)的偏巖河分別是該水庫δ13C 的最偏正值和最偏負(fù)值. 同樣的變化也表現(xiàn)在POC 含量上，烏江渡南北兩岸支流δ13C 值與POC 含量的差異均發(fā)生在雨水較多季節(jié). 因此可以推測，烏江渡兩岸由雨水沖刷帶入水庫的外源有機(jī)碳可能存在較大差異. 對初級生產(chǎn)力較高的洪家渡、烏江渡和紅楓水庫，水庫δ13C 值明顯比入庫水和下泄水偏負(fù). 研究表明，淡水浮游生物的δ13C 信號背景值偏負(fù)于高等植物和土壤源有機(jī)碳，因此烏江渡與紅楓水庫的δ13C 分布特征與其水庫生產(chǎn)力高、內(nèi)源有機(jī)碳占主導(dǎo)是一致的.銀盤水庫δ13C 值沿入庫-出庫方向逐漸偏正，表明陸源有機(jī)碳可能對銀盤水庫有機(jī)碳組成影響較大. 思林水庫庫區(qū)δ13C 值偏正于入庫水與下泄水，表明入庫水?dāng)y帶的陸源有機(jī)碳可能在水庫內(nèi)大量保存下來. 其他水庫的δ13C 值無明顯進(jìn)出庫規(guī)律，且各季節(jié)變化存在差異，內(nèi)外源有機(jī)碳組成情況可能更加復(fù)雜.

2.2 水體懸浮顆粒物中木質(zhì)素的時空分布特征

表層水體TSM 樣品中木質(zhì)素含量的波動范圍較大，其中Σ8 值的年變化范圍為0.004～7.83 mg/10 g dw，最大值出現(xiàn)在10 月的SL1 采樣點，最小值出現(xiàn)在1 月的W8 采樣點. Σ8 平均值呈現(xiàn)秋冬季(1 月平均值(1.37±1.14)mg/10 g dw、10 月平均值(2.51±1.65)mg/10 g dw)＞春秋季(4 月平均值(1.05±0.79)mg/10 g dw、7 月平均值(0.96±0.88)mg/10 g dw)的趨勢，最低為降雨量最高的7 月. 從流域范圍看，除1 月下游Σ8 值較低外，其他月份的表現(xiàn)為支流＞下游＞上游.

對Λ8 而言，Λ8 平均值呈現(xiàn)秋季(10 月平均值(1.78±2.08) mg/100 mg OC)與冬季(1 月平均值(0.76±0.67) mg/100 mg OC)＞春夏季(4 月平均值(0.47±0.48) mg/100 mg OC，7 月平均值(0.34±0.34) mg/100 mg OC)的趨勢. 最高值為10 月的SL4 采樣點(8.85 mg/100 mg OC)，最低值為7 月的W10 采樣點(0.01 mg/100 mg OC). 這可能是由于春夏季氣溫較高，雨水豐富，更適宜微生物生長，尤其水體表層更容易大量繁殖浮游植物，植物總量的提高也給微生物提供了適宜的生活環(huán)境. 因此在生命活動最強(qiáng)烈的4月、7 月，水體的內(nèi)源有機(jī)碳很可能是表層水體有機(jī)碳的主要貢獻(xiàn)者. 而秋冬季隨著光合作用減弱，內(nèi)源有機(jī)碳含量降低，陸源信號又有所增強(qiáng). 各月數(shù)據(jù)也顯示，下游水庫Λ8 值均顯著高于上游水庫; 紅楓湖地區(qū)除1 月外，其余3 個月的Λ8 值均介于上下游之間. 這一結(jié)果表明，相對于水庫，支流通常有更高的陸源有機(jī)碳運(yùn)輸能力. 這與河流運(yùn)輸過程的沖刷作用及支流周圍大量的人類活動有關(guān)，且河流水力滯留時間通常遠(yuǎn)低于水庫，河流內(nèi)源有機(jī)碳貢獻(xiàn)相對較低.

由圖5(a)可見，Λ8 值與POC 含量存在顯著的非線性關(guān)系，與圖3 相呼應(yīng). 冬季生產(chǎn)力水平低，外源有機(jī)碳比例較高，呈現(xiàn)高Λ8 低POC 的現(xiàn)象; 夏季生產(chǎn)力水平高，內(nèi)源有機(jī)碳占主導(dǎo)，表現(xiàn)出低Λ8 高POC 的趨勢. 由圖5(b)可見，Λ8 與Σ8 值顯著線性相關(guān)，這與文獻(xiàn)[14]的研究結(jié)果一致. 基于表層顆粒物主要來源于流域內(nèi)土壤侵蝕，說明烏江流域顆粒物的木質(zhì)素參數(shù)在一定程度上可以反映流域內(nèi)目前的土地利用格局[15].

圖5 Λ8 與POC 和Σ8 的關(guān)系Fig.5 Relationships between Λ8 and POC，Σ8

2.3 水體懸浮顆粒物中陸源有機(jī)碳的植被來源及木質(zhì)素的降解水平

圖6 為木質(zhì)素植被來源與降解參數(shù)圖. 不同植物類型具有不同的S/V 或C/V 值[16]. TSM樣品中S/V 和C/V 值的變化范圍分別為0.04～16.12 和0.02～7.67，其中7 月S/V 值差異最大，4 月C/V 值的變化范圍最廣. 依據(jù)植被類型劃分的植被參數(shù)區(qū)域可看出，1 月、10 月數(shù)據(jù)分布較為集中，而4 月、7 月分布較為分散(見圖6(a))，數(shù)據(jù)大多集中分布在互不交叉區(qū)域. 這表明TSM 樣品的植被來源較沉積物更加多樣化，多種類植物共同作用、相互融合，經(jīng)土壤降解、遷移等作用輸送至河流與水庫. 4 月、7 月、10 月有相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)據(jù)落于被子植物草本組織區(qū)，說明春夏秋季氣溫較高，雨水豐富，更適宜植被生長. 因此，這3 個季節(jié)的優(yōu)勢植物群落類型更能代表烏江流域整體植被覆蓋情況，即烏江流域主要植被群為被子植物草本組織. 這一結(jié)論與沉積物中陸源有機(jī)碳攜帶的母源信息基本一致，也與貴州省主要覆蓋植物類型為亞熱帶常綠闊葉林的歷史信息相符[17].

圖6 TSM 樣品中的木質(zhì)素植被參數(shù)及降解水平參數(shù)Fig.6 Lignin vegetation parameters and degradation level parameters in TSM samples

特別地，7 月木質(zhì)素反映的植被信息更多樣化，也有部分采樣點表達(dá)的母源信息是以裸子植物為主，如7 月的W3，W17，PS2 采樣點. 值得一提的是，這些采樣點都位于水庫內(nèi)，且無明顯的上下游差異，除銀盤和索風(fēng)營外，其他水庫均出現(xiàn)該特征. 這說明裸子植物(無論草本、木本)雖不是該地區(qū)的優(yōu)勢植物群種，但同樣分布廣泛，甚至在適宜生命活動的季節(jié)，裸子植物在沿江局部地區(qū)還會成為優(yōu)勢群落. 在降雨頻繁的夏季，河流的搬運(yùn)能力也更強(qiáng)，增加了非優(yōu)勢群種向河流運(yùn)輸?shù)目赡苄? 因此，植物組織經(jīng)過降解等一系列腐蝕活動，通過雨水沖刷、河流侵蝕、滲透等作用進(jìn)入水體后，表現(xiàn)出了多種來源植物組織混合的母源參數(shù). S/V 和C/V 值也并未表現(xiàn)出明顯的庫區(qū)與支流差異性，說明水庫的陸源有機(jī)碳很大程度上來源于土壤侵蝕和支流搬運(yùn).

圖6(b)反映了TSM 樣品的白腐菌側(cè)鏈氧化降解水平. 一般認(rèn)為(Ad/Al)＞0.39 時木質(zhì)素受到氧化降解影響，當(dāng)(Ad/Al)＞0.63 時則表示降解水平較高[18]. TSM 樣品的(Ad/Al)v和(Ad/Al)s值總體分布較為集中，除降雨量最高的7 月數(shù)據(jù)更具多樣性外，基本小于0.63，大部分?jǐn)?shù)據(jù)小于0.39. 這表明烏江流域支流及水庫中的陸生植物總體上相對“新鮮”，降解水平較弱. 相對地，V 系列單體表現(xiàn)出比S 系列單體更高的側(cè)鏈氧化降解水平，4 月、7 月和10 月部分樣品氧化降解水平較高，達(dá)到1.11(10 月的M7 采樣點). S 系列同樣有部分樣品出現(xiàn)氧化降解情況，峰值出現(xiàn)在7 月的M5 采樣點(1.15)，均位于紅楓湖. 這也說明支流紅楓湖水庫的有機(jī)碳降解能力高于烏江干流水庫. 由于水體表面存在大量浮游生物，這些微生物對陸源有機(jī)碳進(jìn)行分解以提供自身生命活動能量，因此上述結(jié)果也從側(cè)面反映了紅楓湖具有更高的富營養(yǎng)化水平. 7 月出現(xiàn)高降解水平的采樣點較多，同樣與該月更適宜生物生命活動，微生物分解作用更強(qiáng)有關(guān). 另外，(Ad/Al)v平均值為0.36，略高于(Ad/Al)s的0.27，表明自然界對陸源有機(jī)碳的降解具有一定的選擇性，V系列單體更容易受到白腐菌降解影響. 總體來說，表層顆粒物中木質(zhì)素的白腐菌側(cè)鏈氧化降解水平與沉積物反映的結(jié)果基本一致.

3 結(jié)束語

本工作探究了烏江流域水庫體系表層水體懸浮顆粒物中陸源有機(jī)碳的時空分布、植被來源及木質(zhì)素降解水平. 表層水體TSM 質(zhì)量濃度受季節(jié)影響顯著，呈現(xiàn)出春夏季高于秋冬季的趨勢. TSM 樣品POC 和木質(zhì)素含量差異受季節(jié)影響較大，可能歸因于由季節(jié)引發(fā)的降雨量的差異. 降水相對少的季節(jié)，上游POC 含量顯著高于下游，體現(xiàn)出梯級筑壩攔截效應(yīng). 表層水體TSM 的δ13C 值明顯偏負(fù)，可能是由于陸源植物碎屑和淡水浮游生物更容易存在于表層水體. Σ8 與Λ8 值呈顯著線性相關(guān)，都呈現(xiàn)出明顯的秋冬季高于春夏季的趨勢. 木質(zhì)素參數(shù)信息反映出流域內(nèi)的優(yōu)勢植被種群為被子植物，TSM 樣品的陸源有機(jī)質(zhì)是由多種類型植物共同混合、降解、運(yùn)輸至河流的. TSM 樣品降解水平不高，7 月、10 月個別采樣點出現(xiàn)較高的降解水平，可能與微生物生命活動旺盛有關(guān).