河流是連接陸地與海洋生態系統兩大碳庫的通道，是全球碳循環的關鍵樞紐之一。河流溶解有機碳（DOC）屬于活性較高的有機碳，易被氧化分解，是河流水體微生物的直接碳源，也是河流水體溫室氣體排放源之一。近些年來，包含水庫攔截、地表水取用及地下水開采的人為水調節活動改變河流水文、水力過程，影響河流與近海生態系統的生物地球化學循環，因此，厘清河流碳的運輸特征頗為重要，對全球碳收支估算具有重要意義。

近日，中國科學院大氣物理研究所LASG實驗室博士研究生尤艷彬、研究員謝正輝、研究員賈炳浩，聯合南京水利科學研究院博士王妍等，基于考慮土壤及河流DOC動態及人為水調節活動的陸面過程模式，結合地表水及地下水取用數據集，在全球尺度上進行了三組數值模擬試驗用于研究人為水調節對河流DOC輸送的影響。

結果表明：人為水調節活動使全球大部分干旱及半干旱地區土壤流失量增加；全球大部分河流DOC輸送主要受水庫攔截和地表水調節的影響。由于人為水調節活動，全球河流輸送至海洋的DOC通量年均減少13.36±2.45 Tg C yr^-1，同時隨著時間的增長，減少的DOC通量也隨之增加，從1981年的9.13 Tg C yr^-1（4.83%）增加到2013年的16.45 Tg C yr^-1（6.20%），尤其是在太平洋及大西洋地區?？偟膩碚f，本研究提出了有效的方案來模擬DOC從陸地到水生系統的輸出，這對改進碳收支估算和綜合生態系統管理具有重要意義。

相關研究成果發表在《地球系統動力學》（Earth System Dynamics）上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、國家重大科技基礎設施項目“地球系統數值模擬裝置”的支持。

論文鏈接

圖1.?全球碳循環示意圖（來源：IPCC AR5）

圖2.?包含河流溶解有機碳（DOC）輸送和人為水調節活動的陸面過程模式框架示意圖（SOM：土壤有機質；SOC：土壤有機碳；DIC：溶解無機碳）