论文信息：Shijun Tu, Wanfa Wang*, Sen Xu, Haijun Peng, Amit Kumar, Wenhong Shi, Luxue Wang, Dengming He, Xuan Hu, Aijiang Yang, Hong Wang, Si-Liang Li. Sedimentary carbon burial driven by the biological carbon pump: mechanistic insights into recalcitrant organic carbon in karst reservoirs. Carbon Research, (2026) , 05.

论文链接：http://dx.doi.org/10.1007/s44246-026-00269-1

全球超过70%河流被筑坝拦截，然而生物碳泵（BCP）作用强度如何调控库区沉积物中自源有机碳（AOC）的积累与惰性有机碳（ROC）的稳定化，目前仍知之甚少。本研究通过稳定碳氮同位素（δ¹³C和δ¹⁵N）、有机碳（OC）分类及分子指纹分析技术，揭示了喀斯特流域典型水库（松柏山水库）沉积物OC的来源与潜在稳定机制。我们的研究表明热分层作用增强了BCP效应，导致溶解无机碳（DIC）较流入河流减少9.1 mg/L，同时δ¹³C_DIC富集+2.7‰。这种由不同营养盐（碳-磷）限制驱动的转变，促进了大量AOC的生成。AOC占沉积物OC总量的65.8 ± 12.1%，导致了89.5 g C m^-2 a^-1的高有机碳埋藏速率（OCBR）。此外，ROC占沉积物OC的59.8%，表明其在碳封存中起主导作用。因此，岩溶水库中OCBR的增强主要由沉积物ROC的积累驱动，这是确保高效碳封存的关键机制。基于此，我们提出将ROC与总有机碳的比值作为评估水库碳封存能力的有效实用指标。论文核心图幅如下：

图1 松柏山水库水体与沉积物有机质来源示踪；（b）水体与沉积物中溶解性有机质（DOM）的荧光指数（FI）与生物指数（BIX）分布；（c）水体与沉积物中 DOM 的腐殖化指数（HIX）与生物指数（BIX）分布；（d）沉积物中惰性有机碳（ROC）占总有机碳（TOC）比例与颗粒有机碳同位素（δ¹³C_POC）的关系。

图2 (a)为 190 个湖泊与水库的有机碳埋藏速率（OCBR）和水力滞留时间（HRT）数据（其中喀斯特地区110个、非喀斯特地区80个），柱状图为不同HRT下的平均有机碳埋藏速率，误差棒为标准差，数据详见表S3；（b）为喀斯特地区（松柏山水库（SBSR）、乌江渡水库（WJDR，Qin 2020）、红枫湖水库（HFHR，Qin 2020））与非喀斯特地区（宝象河水库（BXHR，Qin et al. 2015）、三峡水库（SXR，Mei et al. 2024）、官厅水库（GTR，Luo 2014））沉积物剖面中颗粒有机碳含量及降解速率的对比。

图3 喀斯特河流水库系统BCP作用下对库区沉积物中有机碳循环影响的模式图