天博中科院地化所对汞在植被根中的来源、迁移及循环作用研究取得进展—新闻—科学网

植被是联络年夜气圈与泥土圈的要害纽带，于全世界汞生物地球化学轮回中饰演着举足轻重的脚色。自上世纪七十年月末以来，植被汞的生物地球化学历程研究始终是陆地生态体系汞轮回研究的重点与前沿标的目的之一，前后履历了基在总汞含量阐发阶段、汞形态阐发的研究阶段与近十多年来汞同位素示踪等新技能运用下的倏地成长阶段。

今朝对于在植被根的汞来历与迁徙转化纪律的熟悉十分短缺。今朝对于全世界丛林植被根中汞库年增长量的估算偏差很年夜，从2100到3200 吨/年不等。形成上述估算偏差的缘故原由有两方面：一是，当前大都的研究只是简朴测定浅层泥土混淆根的汞含量，而事实上根系差别分级及差别泥土深度的根汞含量差异很年夜；二是，当前文献中根汞含量数据集的异质性过年夜，且代表性不敷，重要集中于中国、北美与欧洲的温带与北方丛林体系，而根生物量较年夜的热带以及亚热带丛林的数据较为匮乏。初期的研究以为根中汞来自在泥土溶液汞，然而近来有研究以为根中汞可能有较高比例是来自叶片接收并转运的汞，并估算有高达 300 吨/年年夜气Hg0储存于根中。然而，因为植被根的储库、来历及其迁徙分配机制不清，上述评估仍存于较年夜的不确定性。

中国科学院地球化学研究所冯新斌研究员带领的汞的区域生物地球化学轮回研究团队，以云南山哀牢山亚热带高山丛林为研究对于象，经由过程对于上风树种树根剖面的汞生物地球指纹特性描画，应用自然汞不变同位素剖析了根中汞的来历及迁徙。研�첩究注解：（1）细根、中根、粗根中汞的浓度异质性较年夜，此中细跟汞含量最高，汞库重要漫衍于1.5米深之内的泥土剖面；（2）根中汞重要来自在泥土溶液二价汞的接收，地上木质部迁徙而来的汞孝敬较少，哀牢山丛林根不是年夜气汞的主要汇；（3）根接收的汞于纵向的迁徙转运威力很弱，基本很难传输到地上木质部。本研究对于完美丛林年夜气汞汇评估有主要的启迪意思。

图1. 同位素证据证实了亚热带丛林根系中汞重要来历在泥土

同时研究团队应用汞同位素对于青藏高原永冻土区域植被汞的来历及迁徙举行了体系阐释。研究团队初次发明：于青藏高原三江源及怒江源永冻土区植被叶片中汞的同位素特性显著异样，彻底差别在季候冻土、低海拔区域及北极苔原区域植被叶片中显著偏负的汞odd-MIF（奇数汞同位素非品质分馏）特性；青藏高原植被叶片汞的 odd-MIF跟着海拔升高，沿着季候性冻土至永冻土区域逐渐偏正。进一步综合阐发发明：青藏高原高海拔永冻区，因为纯净的年夜气情况，年夜气二价汞odd-MIF特性显著偏正在全世界正常的偏远地域的特性，加上高海拔区域较低的动物出产力，纵然少许的年夜气二价汞沉降输入也使患上泥土汞的odd-MIF出现正值；高海拔永冻土情况，促使植被根的生长及根接收转运泥土养分物资的威力，进而使患上高海拔永冻区域植被中的汞重要来自在根对于泥土汞的接收，而不是今朝于低海拔地域发明的植被叶片汞重要来自在年夜气零价汞的接收路子。本研究对于熟悉我国青藏高原汞的生物地球化学轮回有主要启迪意思，即青藏高原怪异的天气生境能培养植被汞怪异的轮回体式格局，简朴套用低海拔区域汞轮回的理论可能会对于青藏高原汞生物地球化学轮回评估带来较年夜的偏差。

图2. 青藏高原典型差别冻土区域汞含量及其同位素指纹特性的差异

上述研究结果漫衍揭晓于情况科学与地球科学研究范畴期刊Environmental Science Technology及 Co妹妹unications earth environment上。该研究获得了国度天然科学基金工程（4182970一、42007307及42122053）以及中国科学院先导专项A（XDA2004050201）的资助。

论文信息1：Wei Yuan, Xun Wang, Che-Jen Lin, Fei Wu, Kang Luo, Hui Zhang, Zhiyun Lu, and Xinbin Feng; Mercury Uptake, Accumulation, and Translocation in Roots of Subtropical Forest: Implications of Global Mercury Budget. Environmental Science Technology 2022 56 (19), 14154-14165

论文链接1：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c04217

论文信息2：Wang, X., Yuan, W., Lin, CJ. et al. Root uptake dominates mercury accumulation in permafrost plants of Qinghai-Tibet Plateau. Co妹妹un Earth Environ 3, 287 (2022). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00619-y

论文链接2：https://www.nature.com/articles/s43247-022-00619-y

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