除了南北极地区外，青藏高原拥有世界中低纬度覆盖面积最大的高山冰川，面积约为 49,873 km²。随着全球变暖的加剧，青藏高原冰川正在经历着快速的退缩，从中释放出的溶解性有机质（DOM） 对全球和区域生物地球化学循环至关重要。目前已有对青藏高原冰川DOM的研究主要集中在单一生境，很少有研究对青藏高原不同冰川生境中的DOM进行过系统的研究。冰川生境可以在融化季节通过液态水相互影响，然而不同冰川生境中 DOM 的相互作用以及微生物群落和外来输入对其的影响仍不清楚。

为此，中国科学院青藏高原研究所郭泌汐博士和兰州大学泛第三极环境中心刘勇勤教授使用超高分辨率质谱法定性和定量分析了青藏高原中部的羌塘1号、龙匣宰陇巴和冬克玛底冰川和南部枪勇以及帕隆4号共五条冰川中的雪、冰、冰尘和冰川径流中DOM的空间分布特征（图1）。研究发现，青藏高原中部和南部冰川之间冰雪样品中的 DOM 含量或组成没有显着差异。然而，南部冰尘中的碳水化合物、木质素、单宁和缩合芳香类化合物的相对丰度明显高于中部冰尘，脂质类化合物的相对丰度显著低于中部冰尘（图2）。此外，南部冰川冰尘中留存的DOM组分主要以多环芳烃和单宁类化合物为主，而在青藏高原中部冰川中留存的DOM组分主要为木质素和多环芳烃类化合物（图3a）。不同的陆源输入、人类活动以及细菌群落组成导致了这种差异。青藏高原南部的植被覆盖率要高于中部，会导致南部冰尘中较高的木质素和单宁类化合物组分。青藏高原南部的冰川主要受印度季风的影响，会输入更多人类活动来源的有机质组分，因此导致了南部冰尘中留存较多的多环芳烃类化合物。与脂质组分降解有关的微生物操作分类单元（OTUs）在南部冰粒中的相对丰度显着高于中部冰尘，因此南部冰尘中含有较少的脂质类组分（图4）。由于冰川径流与冰尘中的DOM组分更加相似，可能受冰尘影响较大，因此不同冰川冰尘中留存的DOM组分差异会导致输出到冰川径流中DOM不同。青藏高原中部冰川冰尘输出到径流中的DOM以单宁和多环芳烃类化合物为主，而青藏高原南部冰川输出的不稳定DOM组分如脂质和蛋白质类物质较多（图3b）。因此，青藏高原南部冰川输出的DOM组分对下游生态环境的影响可能比中部更大。

图1 青藏高原5条冰川采样位点图

图2 青藏高原5条冰川a)-e)冰雪、f)-h)冰尘以及i)-m)冰川径流中DOM分子Van Krevelen图

图3 a)留在冰尘中的和b)从冰尘输出到冰川径流中的7种不同 DOM 组分的相对比例 (%)。

图4 冰尘样品中基于OTUs和DOM分子之间的网络分析。

近日，该研究成果以“Different dissolved organic matter composition between central and southern glaciers on the Tibetan Plateau”为题在Ecological Indicators上发表，得到了国家重点研发计划（批准号2019YFC509103）、国家自然科学基金（批准号91851207）以及第二次青藏高原综合科学考察研究（STEP）项目（批准号2019QZKK0503）共同资助 。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1470160X22003594