森林生態(tài)系統(tǒng)是全球重要的汞匯，也是全球汞循環(huán)過程中活躍的關(guān)鍵地帶之一。從全球角度而言，森林生態(tài)系統(tǒng)能夠以凋落物的形式從大氣中轉(zhuǎn)移1000Mg-1200Mg的汞進(jìn)入陸地生態(tài)系統(tǒng)，約占全球大氣汞儲庫的20%。凋落物中的汞進(jìn)入森林土壤系統(tǒng)中之后的歸趨，一直以來存在諸多爭議。汞以凋落物中的形式進(jìn)入土壤中后經(jīng)歷的生物地球化學(xué)過程、不同生物地球化學(xué)過程決定凋落物中汞再還原過程的機(jī)制、凋落物中的汞重新回歸到大氣或被封存在土壤系統(tǒng)中的份額等問題對全面認(rèn)識表生條件下的汞循環(huán)過程至關(guān)重要。 
　　近期，中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所馮新斌課題組通過示蹤哀牢山常綠闊葉林森林中凋落物降解實驗以及高分辨率的土壤剖面過程的汞同位素、碳同位素的變化，構(gòu)建汞同位素質(zhì)量平衡模型，定量揭示不同過程在不同歷史時期沉降汞丟失過程的貢獻(xiàn)份額：在2年的凋落物降解過程中，微生物的還原過程和有機(jī)硫結(jié)合態(tài)汞的光致還原過程是造成沉降汞丟失的主要途徑，約60%-90%的汞丟失是由上述過程造成的；在2年-20年的降解過程中，有機(jī)質(zhì)的暗還原過程得到進(jìn)一步的加強(qiáng)；在20年-420年降解過程中，有機(jī)質(zhì)的暗還原過程是汞還原過程的主導(dǎo)因素，約占汞丟失的2/3；經(jīng)過420年的沉降后，沉降汞達(dá)到了一種相對“老化”的階段，幾乎不再參與表生條件下的汞的生物地球化學(xué)循環(huán)。 
　　該研究提出了亞熱帶森林土壤存在汞的有機(jī)質(zhì)暗還原的證據(jù)，并量化了該過程的重要性，有助于建立全球生態(tài)系統(tǒng)汞循環(huán)模型。相關(guān)成果發(fā)表在Environmental Science & Technology上，研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項、王寬誠教育基金的資助。 
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　　沉降汞的累積以及多種生物地球化學(xué)過程對于汞丟失貢獻(xiàn)份額的定量解析