在全球碳收支核算体系中，湖泊CO₂排放的动态监测已成为热点问题。最新研究表明，面积不足地球表面3%的内陆水体，其碳排放量相当于全球森林碳汇的15%。这种“静默碳泵”效应在富营养化湖泊中尤为显著。然而当前大部分观测数据来自于单次野外采样，且未关注湖泊营养状态，掩盖了关键的湖泊CO₂排放日变化特征，导致全球湖泊碳排放通量估算产生较大偏差。明确湖泊富营养化的影响并进行高时间分辨率的湖泊CO₂变化监测，已成为提升全球湖泊碳模型预测精度的迫切需求。

针对上述问题，中国科学院东北地理与农业生态研究所水环境遥感学科组的研究人员，对中国富营养化湖泊进行了二氧化碳分压（pCO₂）调查，率先估算了中国富营养化湖泊年CO₂通量估计值为-0.7——1.0 Tg C，且日间pCO₂波动主要由表层水体的光合作用活动变化所决定。研究结果表明，富营养化湖泊的pCO₂均值变化与气候区降水量变化规律一致，趋势为半干旱 > 半湿润 > 湿润地区，并且都低于大气的水平。与此同时，湖泊pCO₂均值随着湖泊平均深度的降低和湖面积的增大而下降（图1）。本研究拓展了研究人员对温带湖泊碳循环的理解，并有助于减少未来湖泊碳预算估算中的不确定性。

图1 湖泊二氧化碳分压（pCO₂）均值变化规律

该研究成果发表在国际期刊Journal of Hydrology和Ecological Indicators上，由硕士研究生刘士伟（第一作者）、温志丹研究员（通讯作者）和宋开山研究员等共同完成。该研究得到了国家自然科学基金（42471358）和吉林省科技发展计划项目（20240101034JJ）等共同资助。

论文信息如下：

Liu Shiwei,Wen Zhidan,Liu Ge,Shang Yingxin,Hou Junbin,Tao Hui,Fang Chong,Li Sijia,Yu Xiangfei,Han Jiarui,Liu Jiping,and Song Kaishan: Seasonal and diurnal variations of pCO₂ from reservoirs and lakes in Northeast China,Journal of Hydrology,2025,662,133917.

Wang Xiaodi,Wen Zhidan,Yu Shaopeng,Ren Ke,Liu Shiwei,and Hou Junbin: Spatial dynamics of pCO₂ and CO₂ emissions from eutrophic lakes,Ecological Indicators,2024,166,112529.

链接：

https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2025.133917

https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112529