生物因素和环境因素在塑造亚热带河流中溶解有机物质和H2O2动态方面的相互作用

《Limnology》：The interplay of biological and environmental factors in shaping dissolved organic matter and H2O2 dynamics in a subtropical river

河流暗色化与DOM/H?O?动态关系研究，基于佛罗里达州Caloosahatchee河的季节性分析，发现DOM组成与人为排放水流模式强相关而非降水，H?O?与叶绿素a呈显著正相关（r=0.54），显示生物活动影响。分离出三个外源输入的humic-like组分（A/C/M）。

　　

摘要

热带和亚热带地区的河流通常呈现出深棕色的外观，这是由于其中含有高浓度的有色溶解有机物（CDOM）。CDOM的组成和浓度对河流中的各种过程有着显著影响，包括光线的穿透和初级生产，而这些过程对河流及其河口的生态健康至关重要。本研究旨在利用多变量方法来分析佛罗里达州Caloosahatchee河中DOM和过氧化氢的季节性变化，以评估环境和生物因素的影响。研究结果表明：从8月到11月，该河流中的腐殖质含量较高，水体颜色较深，且分子尺寸较大（属于富含腐殖质的阶段）；而2021年2月至7月以及2021年12月至2022年1月期间采集的样本则显示DOM主要为新近产生的，含有更多的蛋白质类成分，水体颜色较浅（属于非富含腐殖质的阶段）。这些DOM的变化模式与季节性降水模式并不一致，但与人工结构排放的水量变化模式高度相关。过氧化氢（H?O?）是一种半衰期长且具有强氧化性的化合物，与DOM之间存在密切联系。值得注意的是，H?O?与叶绿素a之间存在显著的正相关关系（相关系数r=0.54），这表明生物活动会影响H?O?的动态变化。此外，我们发现三种类似腐殖质的成分（峰A、C和M）主要来源于外部输入，而非内部生成。这些结果强调了整合环境和生物因素的重要性，以便全面理解亚热带河流中DOM和H?O?的动态变化，为改善水质管理和维护生态系统健康提供了基础。