第九届青年地学论坛

溶解有机质（DOM）是全球碳库的重要组成，仅海洋DOM含碳量即与大气CO₂含碳量相当。海洋DOM多为惰性有机质，但关于惰性溶解有机质（RDOM）的形成机制仍不清楚。目前存在多种科学假说，包括结构惰性假说、稀释假说及环境假说等。为进一步厘清DOM结构对微生物降解的影响，本研究对长江口区域不同DOM样品开展为期一年的微生物培养实验，并基于超高分辨质谱探究不同DOM在微生物培养过程中的动态变化，以探究DOM结构对其微生物可利用性的影响。结果显示，DOM来源与组成均对其微生物可利用性产生显著影响。微生物培养实验过程中，低盐度的河流DOM与中盐度的河口DOM样品呈现出相似的动态变化规律，而高盐度的海水DOM呈现出不同的规律。基于DOM分子在微生物培养过程中的动态变化将DOM分子氛围易降解、难降解及产物等三类分子，发现氢碳比、芳香性及标称氧化态等多种分子特性在DOM分子对微生物降解的响应中扮演重要角色。此外考虑分子丰度在培养过程中的变化，发现CR比值（变化比例）可以作为指标去约束DOM分子的种类（易降解、难降解），不同种类DOM分子的分子特性呈现出显著的差异。综上，我们的实验结果表明，DOM分子组成对其微生物降解特性有显著影响，而算法（algorithm）的开发和改进对于解析高分辨质谱数据及其研究DOM的迁移转化有重要意义。本研究结果可为更好地理解RDOM的形成机制及全球碳循环提供基础支撑。