溶解有机物 (DOM) 在热分层水体中独立分层

热分层经常发生在深水体中，包括海洋、湖泊和水库。溶解有机物（DOM）在调节水生生态系统中水生食物网动态和水质方面起着至关重要的作用。过去，热分层边界有时被专门用于分析热分层水体中DOM的垂直分布。然而，这种做法的有效性受到了质疑。目前，对热分层水体中DOM垂直分布的形成机制和分层的理解有限，这阻碍了DOM与垂直水生生态因素之间相互作用的分析。

为了解决这一空白，进行了一项全面的研究，广泛收集了热分层水体中DOM的垂直分布，并确定了影响这种分布的主要因素。研究发现，在热分层水体中（包括两例非分层水体中），DOM呈独立分层，且DOM分层的形成机制和状态与热分层不同，DOM分层的边界和数量一般与热分层不一致。

因此，根据DOM自身的垂直剖面将其划分为不同的层次，并基于其自身的分层而非热分层来分析各层DOM的特征更为准确。本研究揭示了DOM与热分层之间的关系，为分析DOM垂直分布特征及其对水生生态系统的影响提供了一种新方法。

图 1. a) 潘家口水库，b) 洪家渡水库，c) 千岛湖水库，d) 邵阳水库水温和 DOM 的垂直分布[1]

本研究分析了不同类型热分层水体中DOM的垂直分布特征，以及DOM与热分层之间的关系。研究认为，在热分层水体中，DOM呈独立分层。虽然DOM与热分层之间存在相互作用，使得DOM垂直分布特征在一定程度上与水温（热分层）分布特征相一致，但除热分层外，DOM还受到各种源、汇的影响，并推测DOM的源、汇诱导强度大于相互作用的诱导强度。这表明DOM分层的形成和演变应与热分层不同，DOM分层数目和边界一般与热分层不同，如洪家渡水库热分层和DOM分层均包含三层。但边界深度存在差异，热分层位于3 m和59 m，DOM分层位于6 m和79 m。再如，在中纬度海域S5站点，识别出3层热分层和2层DOM分层。而且差异分析发现，不同层次DOM自身分层之间的差异比热分层之间的差异更大。

因此，本研究建议对不同层次DOM特征的分析应以自身分层而非热分层为基础。本研究对认识DOM的垂直分布特征及其对水生生态系统的影响有帮助，为制定有效的水生态系统环境管理策略奠定基础。但本研究也存在一定的局限性，目前尚无较为完善的指标来客观、定量地划分DOM分层的边界。 DOM 源和汇对 DOM 分层的贡献主要在定性而非定量上进行分析。此外，大多数海洋站点都相对靠近海岸，因此本研究中的分析可能不足以充分了解 DOM 垂直分布与公海热分层之间的关系。

[1] Wei M, Huang S, Akram W. Dissolved organic matter (DOM) is independently stratified in thermally stratified water bodies[J]. Journal of Environmental Management, 2024, 356: 120582.

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