植被是联结大气圈和土壤的关键纽带，在全球汞生物地球化学循环中扮演着举足轻重的角色。植被汞的生物地球化学过程的研究一直以来是陆地生态系统汞循环研究的重点和难点，是全球汞循环中不确定性最大的一个环节，这主要就归咎于对其生物地球化学过程的研究不足。本研究中，我们利用汞稳定同位素技术在云南亚热带森林中详细地示踪了植被介导下汞的生物地球化学循环，着重关注的是植被叶片和大气界面间的汞双向交换过程和植被根部汞的来源及迁移问题。首先，我们研究表明，植物叶片吸收大气汞的过程发生了显著的汞同位素质量分馏。由于新生树叶同化大气汞的速率快，暂时保留了大气Hg⁰同位素信号；但随着叶片成熟，叶片吸收过程产生明显的汞同位素分馏，导致叶片中富集较轻的汞同位素。叶片成熟后，叶片Hg^II与大气Hg⁰的汞同位素质量分馏可以达到-3‰。植物叶片与大气Hg⁰交换过程中，还存在明显汞同位素的奇数非质量分馏。植物叶片在吸收大气汞过程中，保留了大气Hg⁰奇数汞同位素非质量分馏信号。但叶片中汞被光致还原后使得偏正的奇数非质量分馏特征的Hg⁰被释放，导致叶片中Hg^II的奇数非质量分馏偏负。因此相比于大气Hg⁰奇数非质量分馏，叶片中奇数汞同位素的非质量分馏值向更负的方向偏移(-0.15‰)。结合叶片内汞含量的变化，建立了大气-叶片Hg⁰交换的汞同位素质量平衡模型，模拟获得了植物叶片不同生长阶段吸收大气汞的真实通量及叶片向大气再释放汞的初始通量。综合而言，叶片生长周期内约有30%先前叶片吸收的大气汞能够经过再释放过程回到大气。其次，我们研究还发现了滞留在根系中的汞浓度和其汞同位素特征表明了其与土壤剖面的相应的地球化学指标呈现出了显著的相关性。相比于地上木质的中汞的同位素特征，浅层根中的汞的同位素组成呈现出了-0.10~-0.50‰的负向迁移。我们一系列的地球化学指标均指向了了根中的汞绝大多数来自于周边土壤汞的转移，而不是来源于地上部分的内部的迁移。相比于周边土壤，根的根皮中呈现出-0.10‰~-1.20‰偏移且随着深度加深逐渐增加，表明根系优先吸收较轻的汞同位素特征。在根皮和根的中柱中较为一致的汞同位素特征表明汞的迁移是非常有限的。我们的工作研究强调了植被根系中的汞并不是明显的大气汞的汇，对全球植被固定大气汞的过程中应合理考虑这部分的汞。不同大小的根中汞质量的不均一分布表明，目前估算的森林生态系统汞池大小存在很大的不确定性。
 

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