增强河流水体的固碳潜力需要河床清淤

近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁流域创新团队揭示了清淤对水生生态系统碳循环的关键影响机制。研究发现，河床沉积物清淤不仅能改善水质，还能显著提升河流生态系统的固碳潜力，为应对气候变化提供了新的科学依据。相关研究成果发表在《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)上。

传统观点认为，清淤通过沉积物再悬浮促进有机碳矿化增加了二氧化碳的释放，但新证据表明，清淤可能通过微生物选择性吸附和浮游植物恢复增强河流水体的固碳潜力。清淤虽广泛应用于改善河流水质，但其对水生系统碳汇功能的净影响仍不明确。

研究发现，清淤对河流二氧化碳通量的影响呈现显著的时空动态特征。短期内，清淤导致的沉积物扰动会引发二氧化碳排放波动，但随着生态系统逐步恢复，浮游植物群落重建和微生物功能优化驱动水体固碳潜力显著提升。

研究发现，在清淤三年后，河流的固碳潜力显著超过清淤前水平。清淤导致微生物群落结构从蓝藻主导转变为γ-变形菌和黄杆菌优势格局，伴随卡尔文循环和伍德-伦达尔途径的酶基因表达增强，使微生物在贫营养条件下形成节能策略，提升能量利用效率，从而增强了水体固碳潜力。

该研究通过解析微生物群落结构演变、固碳代谢途径优化与碳通量动态的定量耦合关系，阐明了清淤调控水生生态系统碳循环的内在机制，为流域尺度的减污降碳目标达成提供新见解。

该研究得到国家自然科学基金等项目资助。