依据《湖北省科学技术奖励办法》以及《关于2024年度湖北省科学技术奖提名工作的通知》相关文件的要求，对2024年度湖北省科学技术奖申报项目进行公示，公示时间2024年5月9日至2024年5月16日。

一、项目名称

人为影响下内陆水体碳通量、碳源汇功能与流域环境的耦联机制

二、主要完成人

李思悦、倪茂飞、唐薇、杨平、张逸飞

三、主要完成单位及提名等级

1.武汉工程大学

2.贵州民族大学

3.中国科学院重庆绿色智能技术研究院

4.福建师范大学

提名自然科学奖一等奖

提名单位：湖北省教育厅

四、项目简介

内陆水体温室气体（GHGs）释放是应对全球气候变化、面向国家碳中和重大基础科学问题与对策的重要组成，同时也是全球的重点热点前沿问题。然而，目前对河流、湖泊和水库GHGs通量的评估存在巨大不确定性，且缺乏对其碳释放驱动机制的认知，这极大限制了内陆水体碳中和潜力的系统评价。该项目面向“地球系统碳中和”国家重大需求，瞄准水体碳释放机制的国际学术前沿和知识空缺，围绕“水域系统碳源汇机理”这一核心科学问题，从内陆水体碳释放规律的驱动因素、人为活动效应和环境响应机制等方面深入开展系统研究，取得了多项原创性、突破性重要成果。主要科学发现如下：

1.揭示了我国湖泊、水库主要温室气体交换通量及其在地球系统中的重要意义，阐释了其环境及生物影响机理（论文1）。发现我国湖、库系统的碳释放当量可抵消14-23%的全国陆地碳汇，提出了磷含量及水体生产力是GHGs释放的决定性预测因子，揭示了我国湖泊、水库特殊的GHGs释放机制，在GHG减排方面建立了引领性科学观点。研究首次定量评价了我国湖泊、水库的GHGs释放量，阐明其在地理空间上的释放规律及关键驱动因素，提出了富营养化控制减少湖库GHGs排放的优先区域策略，建立了湖、库GHGs减排-富营养化控制的双赢管理思路和重要框架。

2.阐明了亚热带季风性水库及其支流含碳温室气体释放的人为影响机制，率先建立了土地利用与城市化进程调控含碳温室气体的新观念（论文2、4）。确定了城镇化等社会发展因素是导致水体CO2和CH4排放空间特异性的关键驱动因子，构建了人为活动约束流域水体碳收支，进而响应社会经济发展这一关键科学观念，被后续研究广泛引用并持续跟进。

3.综合多学科原理和方法系统阐释了河湖系统CO2源汇功能的环境、生物过程响应和反馈机制，提出了“城镇化-水质-生物过程-CO2”关联的理论体系与基础概念模型（论文3、4、5）。明晰了营养元素与生物过程对内陆水体CO2饱和的关键驱动，发现三峡库区河流主控过程为“原位呼吸矿化陆源有机碳”、而湖泊为“水生光合作用”，水体具有CO2源汇转化功能。研究揭示了三峡库区河流、湖泊CO2释放与吸收的基本机理，提出了“生物代谢”主导内陆水体CO2源汇功能转换的新兴理论观点。

与项目成果相关的33篇主要论文发表在国际顶尖学术期刊上，其中，中国科学院1区论文25篇，ESI高被引论文4篇，成果写入《生态水文学概论》研究生教材。5篇代表性论文发表在Water Research、Journal of Hydrology等水科学和水文水资源领域的顶级学术期刊上，5篇代表性论文被他引210次，单篇他引达151次。本创新性研究成果受到了国内外同行的积极引用、高度肯定和持续跟进，得到了中国科学院/中国工程院院士团队（刘丛强、吴丰昌、于贵瑞、夏军、张建云等）、国家杰青团队（陈求稳、王根绪、李思亮、高扬教授等）、国外著名科学家（Kerri Finlay, Tom Ian Battin等）等的高度评价。项目构建了“城镇化-养分-生物过程-碳释放”关联的理论体系，开辟了水体碳源汇响应“高水平保护支撑高质量发展”的新方向，引领耦合流域水体与陆地生态系统的水域碳释放机制研究，提出水域碳释放和流域减污降碳协同研究的方法体系，形成了重要国际国内学术影响，对相关学科的发展有突破性贡献。

五、主要完成人情况表

第一完成人姓名：李思悦；技术职称：教授；完成单位：武汉工程大学；工作单位：武汉工程大学。对项目的贡献：在项目中负责研究思路的整体把握及协调，参与整个项目的研究与发现，是代表性著作1、3的第一作者和通讯作者，代表性著作2、4的通讯作者。曾获2015年中科院百人计划A类资助，入选2021年湖北省人才计划。

第二完成人姓名：倪茂飞；技术职称：副教授；完成单位：贵州民族大学；工作单位：贵州民族大学。对项目的贡献：参与整个项目的河流、湖泊和水库二氧化碳释放与吸收的生物地球化学控制机制的研究和发现，是代表性著作2、5的共同作者。

第三完成人姓名：唐薇；技术职称：副研究员；完成单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院；工作单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院。对项目的贡献：参与整个项目的河流温室气体人为影响机制研究和发现，是代表性著作3的第一作者。

第四完成人姓名：杨平；技术职称：研究员；完成单位：福建师范大学；工作单位：福建师范大学。对项目的贡献：参与整个项目的水库温室气体人为影响机制研究和发现，是代表性著作4的通讯作者。

第五完成人姓名：张逸飞；技术职称：博士后；完成单位：福建师范大学；工作单位：武汉工程大学。对项目的贡献：参与整个项目的水库温室气体人为影响机制研究和发现，是代表性著作4的第一作者。

六、代表性成果目录

1.Li, S. Y.*; Bush, R. T.; Santos, I. R.; Zhang, Q. F.; Song, K. S.; Mao, R.; Wen, Z. D.; Lu, X. X., Large greenhouse gases emissions from China's lakes and reservoirs. Water Research 2018, 147, 13-24.

2.Li, Siyue*; Ni, Maofei; Mao, Rong; Bush, Richard T., Riverine CO2 supersaturation and outgassing in a subtropical monsoonal mountainous area (Three Gorges Reservoir Region) of China. Journal of Hydrology 2018, 558, 460-469.

3.Tang, W.; Xu, Y. J.; Ma, Y. M.; Maher, D. T.; Li, S. Y.*, Hot spot of CH4 production and diffusive flux in rivers with high urbanization. Water Research 2021, 204, 117624.

4.Zhang, Y. F.; Lyu, M.; Yang, P.*; Lai, D. Y. F.; Tong, C.*; Zhao, G. H.; Li, L.; Zhang, Y. H.*; Yang, H., Spatial variations in CO2 fluxes in a subtropical coastal reservoir of Southeast China were related to urbanization and land-use types. Journal of Environmental Sciences 2021, 109, 206-218.

5.罗佳宸; 倪茂飞; 李思悦*, 重庆西部山区典型湖泊水-气界面CO2交换通量及其影响因素. 环境科学 2019, 40, (01), 192-199.

本材料公示期内（2024年5月9日至2024年5月16日），任何单位或个人对公示项目的创造性、先进性、适用性及推荐材料的真实性和项目主要完成单位持有异议的，可以书面形式向科技处提出，并提供必要的证明材料。为便于核实查证，确保实事求是、客观公正地处理异议，提出异议的单位或者个人应当表明真实身份，并提供联系方式。凡匿名异议和超出期限的异议，不予受理。

特此公示。

联系单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院科技处

通讯地址：重庆市北碚区方正大道266号

联系电话：023-65935678

联 系 人：孙萌

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