文章信息
第一作者：姚雯芮
通讯作者：戚羽霖 教授
通讯单位：天津大学
亮点
• 结合PLS-SEM量化激发效应中的典型参数，以此示踪激发效应及其环境影响。
研究进展
图1 本研究研究技术路线，包括采样区域，培养实验，样品测试和数据分析
(1)激发效应广泛存在于陆海界面，在陆海交替环境和降雨影响下正向激发效应更为显著，同时污染物的排放也会引发正向的激发效应。因此，海陆交替带是碳失汇的重要地带，而海洋的负向激发效应佐证了海洋是稳定的碳汇场所。
(2)在激发效应影响下，DOM从类腐殖质物质向小分子量、类蛋白质物质转变，碳源也逐渐从陆源向微生物源转化。醇类、氮氧双键、碳碳双键、有机硫和羰基等化合物被降解，而芳香环、甲基和亚甲基等脂肪族物质增多。此外，光照条件、杂原子的引入和频繁的人类活动会加速DOM脱羧、芳烃环裂解等氧化过程，促进激发效应。DOM降解过程中可能发生酰胺水解、酰胺氧化置换和脱硫反应，环渤海地区高强度人类活动进一步导致含氮含硫化合物不断排放到环境中，从而加速了有机碳的降解和激发效应。
(3)分子结构在沿海地区的碳固存中也起着至关重要的作用。综合对比荧光和质谱数据分析影响激发效应的代表性物质。类腐殖质物质可以促进激发效应和有机质的降解，而酪氨酸对该过程则体现出减缓作用。利用FT ICR-MS的碰撞诱导解离技术明晰了激发效应下产生的特征分子结构。
(4)通过建立PLS-SEM模型发现，生物可利用有机碳（BDOC）和降解系数（Ideg）可以直接指示激发效应的发生及其环境影响，而芳香性指数（AI-mod）值、Corg/Ntotal比值和类腐殖质物质则是间接示踪激发效应的发生及其环境影响。
目前，对从流域到海洋的碳循环认识还不够充分，碳通量的估算和实际观测之间存在较大的偏差，研究结果提出了可以从激发效应的角度部分解释水生系统中这种碳收支的失衡。该研究可以为海陆界面碳周转提供理论支持，并为理解水体碳储库变化和全球碳循环研究提供重要的科学依据。
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