第八届青年地学论坛

汞是一种全球性的污染物，能在地球系统的不同圈层之间进行物质交换。而陆地生态系统是重要的汞汇，其植被对大气零价汞[Hg(0)]的吸收以及凋落物的形成是陆地汞循环的关键过程。然而，当前对汞在陆地生态系统中的循环过程及其受环境因素影响的机理研究不足，导致其全球通量估计存在较大的不确定性。因此，我们基于通用陆面模式（CLM5）开发了一个全新的陆地机理汞模型CLM5-Hg，探讨了在观测数据约束下的全球植被对 [Hg(0)]的同化以及凋落汞浓度的空间分布及其驱动机制。模拟结果表明植被对Hg(0)的年吸收量为3132 Mg yr^-1，远高于以前的全球模型。相较于以前多依赖于卫星数据的陆地汞模式，我们基于叶面气孔活动的动态植被模型较大的提升了全球陆地汞分布的模拟效果。
植被对Hg(0)的吸收驱动了凋落物汞在全球的分布，东亚地区（87 ng/g）的凋落物汞浓度高于亚马逊地区（63 ng/g）。作为凋落汞的重要来源，结构性凋落物（纤维素凋落物+木质素凋落物）的形成导致了Hg(0)沉降和凋落汞浓度之间的滞后效应，这一发现揭示了植被作为陆地地表与大气汞交换的一个缓冲带，可以有效的延缓大气汞进入土壤的时间。本研究强调了植被生理特性与环境因素的联系在全球陆地汞循环中的重要性，并指出中国地区为汞污染减排做出了巨大的贡献，同时呼吁加大森林保护和植树造林的力度，这对于固持人为汞排放具有重要意义。

汞；植被吸收；凋落物；缓冲效应；陆地生态系统