河流是连接陆地与海洋生态系统两大碳库的通道，是全球碳循环的关键枢纽之一。河流溶解有机碳（DOC）属于活性较高的有机碳，易被氧化分解，是河流水体微生物的直接碳源，也是河流水体温室气体排放源之一。近些年来，包含水库拦截、地表水取用及地下水开采的人为水调节活动改变了河流水文、水力过程，影响了河流与近海生态系统的生物地球化学循环，因此厘清河流碳的运输特征十分重要，对全球碳收支估算具有重要意义。

图1：全球碳循环示意图（来源：IPCC AR5）

　　近日，中国科学院大气物理研究所LASG实验室博士生尤艳彬、谢正辉研究员、贾炳浩研究员、南京水利科学研究院王妍博士及其合作者，基于考虑土壤及河流DOC动态及人为水调节活动的陆面过程模式，结合地表水及地下水取用数据集，在全球尺度上进行了三组数值模拟试验用于研究人为水调节对河流DOC输送的影响。

图2：包含河流溶解有机碳（DOC）输送和人为水调节活动的陆面过程模式框架示意图（SOM：土壤有机质；SOC：土壤有机碳；DIC：溶解无机碳）

　　结果表明，人为水调节活动使全球大部分干旱及半干旱地区土壤流失量增加；全球大部分河流DOC输送主要受水库拦截和地表水调节的影响。由于人为水调节活动，全球河流输送至海洋的DOC通量年均减少13.36±2.45 Tg C yr^-1，并且随着时间的增长，减少的DOC通量也随之增加，从1981年的9.13 Tg C yr^-1（4.83%）增加到了2013年的16.45 Tg C yr^-1（6.20%），尤其是在太平洋及大西洋地区。总的来说，本研究提出了一种有效的方案来模拟DOC从陆地到水生系统的输出，这对于改进碳收支估算和综合生态系统管理具有重要意义。

　　上述研究成果发表于《Earth System Dynamics》期刊，研究得到国家重点研发计划项目（2022YFC3201903），国家自然科学基金项目（41830967、42175163）、中国科学院青年创新促进会项目（2021073），以及国家重大科技基础设施项目“地球系统数值模拟装置”的联合资助。

　　【论文信息】

　　You, Y., Xie, Z., Jia, B., Wang, Y., Wang, L., Li, R., Yan, H., Tian, Y., and Chen, S.: Impacts of anthropogenic water regulation on global riverine dissolved organic carbon transport, Earth Syst. Dynam., 14, 897–914, https://doi.org/10.5194/esd-14-897-2023, 2023.