河流湖泊生态系统的温室气体排放呈现出强烈的季节性循环
温室气体排放是全球气候变化研究中的重要议题，尤其是内陆湖泊，它们作为温室气体的源头之一，发挥着举足轻重的作用。尽管传统的湖泊生态系统已被广泛研究，但对于河流湖泊互联生态系统的温室气体排放特征，仍然存在大量未知。Shijie Wang 等人通过对洞庭湖等典型的河流湖泊系统进行研究，揭示了这一复杂生态系统的独特季节性变化，发现其温室气体排放表现出鲜明的季节性循环，具有重大的气候学意义。📊🌱
《Communications Earth & Environment》，创办于2020年，是Nature旗下的新晋期刊，位于中科院1区Top，期刊涵盖了广泛的地球科学和环境科学领域，包括但不限于气候变化、地质学、地球物理学、海洋学、环境科学、生态学和大气科学等。其目标是促进跨学科的研究成果共享，推动地球与环境科学的发展。
英文题目：River-lake ecosystems exhibit a strong seasonal cycle of greenhouse gas emissions
中文译名：河流湖泊生态系统的温室气体排放呈现出强烈的季节性循环
发布时间：2024年12月23日
发表期刊：Communications earth & environment
第一作者：Shijie Wang et al
第一单位：中国科学院生态环境研究中心
DOI：10.1038/s43247-024-01912-8
河流湖泊生态系统的独特季节性温室气体排放模式
研究发现，河流湖泊系统（如洞庭湖）在湿季释放温室气体（如二氧化碳和一氧化二氮），而在干季则转变为这些气体的汇。不同于传统的稳定湖泊，河流湖泊生态系统的温室气体排放呈现出复杂的时间变化，且这种变化与水文交换及生态系统的动态变化密切相关。🌧️💧
生物因素对温室气体排放的主导作用
与常见的环境因素（如气候条件和富营养化状态）不同，研究表明，低丰度的特定微生物物种在洞庭湖等互联河湖系统中对温室气体排放有更强的预测能力。微生物种群的变化和其对营养元素的循环作用，成为温室气体排放的重要驱动因素。🔬🦠
河流湖泊系统的生态模型与预测方法
研究强调，为了准确评估不同湖泊系统的温室气体排放，未来的模型应考虑到河流湖泊的相互关系以及水动力特征，并将生物因素纳入预测框架。微生物互动和生物地球化学循环应被视为重要的生物驱动因素，以提高温室气体排放的估算精度。🧑🔬📉
湿季排放，干季吸收
河流湖泊系统的二氧化碳和一氧化二氮的排放在湿季表现为源，而在干季转变为汇，展示出独特的季节性变化模式。🌧️🌞
微生物与温室气体排放关系
特定微生物种群在营养元素的循环中起到了至关重要的作用，研究发现这些微生物种群的变化比环境因素更能有效预测温室气体的排放量。🦠🔬
河流湖泊系统的水文交换与生态联系
研究揭示了河流湖泊系统中的复杂水文交换过程对温室气体排放的重大影响，呼吁未来在温室气体排放估算中，考虑水文过程与生物交互作用的综合影响。🌍💦
本研究深入探讨了河流湖泊生态系统的温室气体排放特征，揭示了其独特的季节性循环模式，并强调了生物因素在温室气体排放中的主导作用。研究发现，传统的环境因素可能无法完全解释温室气体的排放变化，尤其是在复杂的河流湖泊系统中，微生物的作用显得尤为重要。因此，未来的温室气体排放模型应当更加关注生物驱动因素，并将河流湖泊系统的水文交换和生态相互作用纳入预测框架。通过这种细致入微的生态模型，我们能够更准确地评估不同湖泊系统的温室气体排放，为应对气候变化提供更可靠的科学依据。
图1. 温室气体浓度和通量的时间和空间变化。
图2. 洞庭湖水-气界面温室气体通量的空间变化。
图3. 全球湖泊温室气体通量的时间变化。
图4. 洞庭湖与全球常规湖泊丰枯季温室气体通量、功能基因丰度与理化性质的Spearman相关性。
图5. 沉积物中各季节微生物群落门类水平的相对丰度。
图6. 温室气体浓度的微生物生物标志物。
图7. 生物标志物OTU在洞庭湖温室气体通量测定中的作用和作用。
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