0 引言
河流系统在全球碳循环中扮演着重要的角色，其不仅是物质传输管道，也是关键生源要素的“反应器”，陆源有机质在流域中的侵蚀、输运、降解以及埋藏已经成为一个日益受到关注的重要环节[1~2]。河流中的陆源有机质主要来源于岩石、土壤和植被凋落物，由于其性质不同，这些有机碳在流域中的侵蚀及埋藏对于区域乃至全球的碳循环具有不同的意义[3~4]。其中，岩石来源的有机碳性质稳定，年龄古老，被称为“化石有机碳”(petrogenic organic carbon)，其氧化是大气CO2的碳源[2, 5]；相比之下，土壤与凋落物中的有机碳都是通过植物光合作用固定的“生物有机碳”(biospheric organic carbon)，它们相对年轻，较容易降解，因此它们在海洋和湖泊沉积物中的有效埋藏代表了大气CO2的碳汇[6]。特别值得一提的是，土壤中一部分生物有机碳经历了不同程度的降解，与植被和新鲜有机质中碳的化学性质差异大，被称之为陈化碳(pre-aged carbon)，其年龄跨度高达上万年[7~8]。因此，在十年-百年尺度上，对土壤稳定碳库的干扰与降解是影响大气CO2浓度的碳源过程[9~10]。因此，区分河流系统中有机碳的来源，进而评价其通量和归宿，对明确河流在全球碳循环中的作用至关重要。
每年全球的河流系统输送约400 Mt(1 Mt=106 t=1012 g)有机碳至浅海环境中[11]，其有机碳以两种形式存在：溶解有机碳和颗粒有机碳(particulate organic carbon，简称POC)。其中，POC指的是水体中粒径大于0.7或0.2微米颗粒中的有机碳，全球河流中POC约占总有机碳(TOC)的40 % [11~12]。物理侵蚀是控制河流POC通量的首要因素[12]，而气候和构造控制物理侵蚀[13]，因此也控制着河流POC的通量[3, 14]。同时，人类活动也影响着河流POC的来源和通量[15~16]。此外，一些其他的因素也会影响河流POC的来源，例如地震和台风通过产生山体滑坡的形式改变河流的POC来源[17~18]。
在过去的几十年里，全世界展开了不同流域的POC来源和通量的研究。Galy等[12]对全球POC通量进行了汇总，并利用POC产率(t C/(km2 ·a))和悬浮物产率之间的关系，计算获得全球生物POC和化石POC的通量分别为157+74/-50和43+61/-25 Mt C/a。然而，目前关于我国河流POC来源、通量和控制因素尚缺乏系统的认识。
我国地域宽广、河流分布广泛，每年向海洋中输送大量的沉积物。同时，我国不同地区的气候、构造、地貌、生态背景差别很大，是研究河流POC来源和通量及其控制因素的重要区域。目前，我国河流有机碳循环的研究工作主要集中在黄河[7, 15, 19~21]、长江[22~24]、珠江[25~29]、台湾地区[30~32]等河流及河口[33~34]。这些研究显示了我国河流在全球陆地有机碳侵蚀和埋藏中的重要作用，突出了我国特殊气候、自然、人文背景下，河流POC侵蚀和埋藏的独特性。与此同时，Wang等[35]和Yue等[36]计算了中国土壤侵蚀流域的有机碳；Liu等[37]和朱先进等[38]模拟计算了中国入海河流POC的通量，但这些研究未进行不同来源有机碳通量的估算和控制因素的探讨。
本文收集了中国主要河流悬浮物通量、POC含量、碳同位素、通量等数据，拟合分析河流的不同来源POC含量和通量，并同全球河流进行比较，探讨POC来源和通量的控制因素。
1 数据和方法
本文收集汇总了已发表的中国主要河流POC含量([POC]，%)、稳定碳同位素比值(δ13C，‰)、放射性14C活度(Fraction modern，简称F14C)和输沙量数据[7~8, 16~82]。其中，对一些没有原始数据的论文，运用OriginLab软件将相关图件进行了数字化，获取图中的数据，利用这些数据探讨河流POC的来源。本文输沙量数据主要来源于中华人民共和国水利部公布的2019年《中国河流泥沙公报》。本研究的我国主要河流流域横跨不同的温度带(图 1)，总面积占我国国土面积的47 %，不同流域的水文气候有着巨大的差异，致使侵蚀速率也存在数量级的差别，其近10年的侵蚀速率范围从10 t/(km2 ·a)至25000 t/(km2 ·a)(表 1)。进一步地，本研究将中国河流POC和世界其他河流进行对比，世界河流的数据主要来源于Marwick等[83]和Hilton[14]的报道。另外，一些小流域和跨境河流的输沙量数据来源于文献，出处见表 1。
图 1(Fig. 1)
图 1
中国河流地图
白色圆点表示主要河流下游POC采样点或水文监测点
Fig. 1
The map of Chinese rivers. The while circles show the sampling sites of the main Chinese rivers′ downstream or the hydrological gauging stations
表 1(Table 1)
表 1 我国主要河流颗粒有机碳通量
Table 1 The particulate organic carbon flux of the main Chinese rivers
河流
流域面积(×104 km2)
年径流量(×108 m3)
年输沙量(Mt/a)
POC通量(Mt/a)
POCptero通量(Mt/a)
POCbio通量(Mt/a)
多年平均
近10年
多年平均
近10年
长江a
170.54
8931
9004
368
121
1.48±0.06
0.30~0.56
1.06±0.56
黄河a
68.22
335.5
282.3
978
172
0.90±0.02
0.17~0.49
0.57±0.49
淮河a
13.16
280.9
218.6
10.4
3.05
0.07±0.02
0.005±0.002
0.068±0.016
海河a
8.40
38.17
13.9
25.4
0.58
0.04±0.01
0.0008±0.0004
0.039 ±0.007
珠江a
41.52
2821
2850
67.2
23.1
0.43±0.00
0.01~0.07
0.38±0.07
松花江a
52.83
634
661.7
12.5
11.9
0.26
0.018±0.009
0.24±0.01
辽河a
12.64
31.29
26.12
14.2
1.73
0.05±0.01
0.003±0.001
0.045±0.010
钱塘江a
2.43
220.5
253.1
2.89
3.89
0.06±0.01
0.007±0.004
0.048±0.014
闽江a
5.85
573.4
635.3
5.99
3.12
0.06±0.01
0.005±0.003
0.054±0.014
塔里木河a
15.04
71.91
80.34
21.5
15.1
0.24±0.06
0.025±0.014
0.22±0.06
黑河a
1.00
16.32
20.42
1.99
1.02
0.02±0.00
0.002±0.001
0.015±0.004
青海湖河流a
1.57
11.15
19.46
0.448
0.78
0.02±0.00
0.001±0.001
0.014±0.004
怒江b
13.78
40.43
0.65
0.072±0.043
0.58±0.04
澜沧江c
16.48
18.1~37.0
0.39~0.79
0.044±0.025
0.55±0.28
雅鲁藏布江d
18.9
10.43
0.16
0.017±0.008
0.14±0.01
五华河e
0.10
0.0016
0.0004
0.00002±0.00001
0.0004±0.0000
九龙江f
0.98
0.65
0.015
0.001±0.001
0.014±0.001
南柳河g
0.97
0.28
0.008
0.0004±0.0002
0.008±0.000
乌裕尔河h
1.51
0.16
0.010
0.005±0.001
0.005±0.001
台湾河流i
1.19
298
1.28
1.04
0.24
合计
447
733
6.33±0.30
2.04±0.22
4.29±0.81
a——径流量和输沙量数据来源于《2019年中国河流泥沙公报》(http://www.mwr.gov.cn/sjtjgb/zghlnsgb/202007/t20200724_1420199.html)
b——输沙量数据来源于[84]，总POC含量来源于[85]
c——输沙量数据来源于[86]，总POC含量来源于[87]
d——输沙量数据来源于[88]，总POC含量来源于[89]
e——POC通量数据来源于[90]
f——POC通量数据来源于[53]
g——POC通量数据来源于[91]
h——POC通量数据来源于[73]
i——POC通量数据来源于[14]
表 1 我国主要河流颗粒有机碳通量
Table 1 The particulate organic carbon flux of the main Chinese rivers
同时，本文计算了我国31条主要河流POC通量，并通过河流下游POC含量、F14C及近10年的悬浮物通量，计算出河流不同来源POC通量。河流的POC年通量(QPOC，Mt C/a)通过以下公式计算获得：
(1)
公式(1)中，QSS(Mt/a)表示年悬浮物通量，[POC](%)表示加权平均悬浮物有机碳含量。[POC]是通过河流悬浮物浓度(SSC，mg/L)和POC浓度(POC，mg/L)的线性拟合获得(图 2)：
(2)
图 2(Fig. 2)
图 2
长江下游、黄河下游和珠江下游悬浮物浓度(SSC)
与颗粒有机碳(POC)浓度之间的关系
Fig. 2
Relationships between total suspended sediment concentrations(SSC)and particulate organic carbon(POC)concentrations at the downstream of the Yangtze River, the Yellow River, and the Pearl River
河流的POC常常被解释为化石POC和生物POC的二元混合[4, 12, 59]。两者在有机碳、氮含量、δ13C、Δ14C和δ15N同位素组成上往往存在明显差异[7, 31, 92]。化石POC中的14C含量极低，在仪器检测范围外，因此可认为其F14C=0。生物POC的年龄范围从现代到几万年不等[7~8]，因此有的研究将其又分为现代碳和陈化碳[7]。由于这两者的区分较为困难，这方面的研究较少，因此，本文将河流POC理解为生物和化石POC的二元混合。其方程表示为[93]：
(3)
公式(3)中，F14C、F14Cbio和F14Cpetro分别表示总POC、生物POC和化石POC的放射性14C活度；[POC]、[POCbio]和[POCpetro]分别代表悬浮物样品的总有机碳、生物POC和化石POC的含量。化石POC的F14Cpetro=0和[POC]=[POCbio]+[POCpetro]，代入公式(3)后得到：
(4)
公式(4)可以理解为F14C是1/[POC]的线性方程，y轴的截距为F14Cbio，x轴截距为1/[POCpetro]，或者可以看作为F14C是[POC]的双曲线方程(hyperbolic function)，其中渐近线为y=F14Cbio(x=∞时)，x轴的截距为[POCpetro]。
当河流中的生物POC端元年龄和[POCpetro]相对不变时，POC的F14C和[POC](或倒数)能够很好的拟合[59]。然而，一些河流生物POC年龄和[POCpetro]存在明显的时间变化，因此不同时间的数据无法获得较高相关性的拟合[8]。即使如此，F14C和[POC]的分布还是能够限制河流生物POC年龄和[POCpetro]范围[8]。如图 3所示，长江下游、黄河下游和珠江下游的F14C和[POC]在两条双曲线的范围内，而F14C和1/[POC] 则在两条直线范围内。这些线限制着黄河下游、长江下游和珠江下游的生物POC的14C年龄和[POCpetro]的变化范围。利用[POCpetro]的变化范围，我们计算出河流化石POC的通量：
(5)
图 3(Fig. 3)
图 3
长江(a，b)、黄河(c，d)和珠江(e，f)颗粒有机碳放射性碳活度(F14C)与颗粒有机碳含量([POC])之间的关系
图中虚线表示对下游数据的拟合(长江)或者利用公式对下游数据的限制(黄河和珠江)
Fig. 3
Relationships between radiocarbon activity (F14C) and concentration of particulate organic carbon (POC) at the Yangtze River (a, b), the Yellow River (c, d), and the Pearl River (e, f). The dash lines are either the fitting curves of the downstream F14C and [POC](or 1/[POC])(the Yangtze River) or the function curves those outline the bounderies of the downstream data (the Yellow River and the Pearl River)
总POC通量和化石POC的通量的差值视为生物POC的通量(QPOCbio，Mt C/a)。POC的产率(Mt C/(km2 ·a))为通量除以流域面积，表示单位面积的年POC通量。
2 中国河流颗粒有机碳来源及其控制因素
POC的来源通常可以分为内源和外源[94]。内源主要来自于河流中浮游植物的光合作用所产生的有机质；外源主要来自流域植物碎屑、土壤和岩石的侵蚀，以及人类生产生活所产生的有机废弃物[25, 95~96]。按照性质来分，河流POC可解释为生物POC和化石POC的混合。由于不同性质来源的POC的氧化与埋藏对全球碳循环的意义不同，因此大部分研究将河流POC来源按照不同性质来分[4, 12]。生物POC和化石POC在年龄上往往存在明显差异，放射性碳同位素是非常有效的区分手段；此外，δ13C和有机碳与总氮的比值(C/N)也可用来示踪有机碳的来源[59, 97~99]。然而，化石POC的δ13C值受成岩前有机质类型和成岩时分馏作用控制，在全球尺度上变化较大，与生物POC的δ13C值有重叠(图 4)，因此在使用时要结合流域的地质背景来综合判断。总的来说，包括我国河流在内的世界河流POC可以解释为C3、C4植物和化石有机碳的混合(图 4)。
图 4(Fig. 4)
图 4
中国和世界河流的颗粒有机碳稳定碳同位素
比值(δ13C)与放射性碳活度(F14C)的关系3个端元的值域来源于文献[83]
Fig. 4
Relationship between stable carbon isotopic ratio(δ13C)and radiocarbon activity(F14C)of the particulate organic carbon of Chinese rivers and other global rivers. The ranges of the three endmembers are from reference[83]
中国河流的POC含量及其δ13C值和F14C值范围变化都比较大(图 4和5)，表现出我国河流POC来源的复杂性。台湾河流、黄河下游、长江下游和珠江下游加权平均POC含量从小到大依次为0.27±0.01 %、0.53±0.01 %、1.23±0.05 % 和1.84±0.02 %，而流经黑土地和沼泽地的乌裕尔河，其平均POC含量高达6.26±0.27 % [73]。总体来说，POC含量和SSC有着幂函数负相关关系，这种趋势和国际其他河流相一致(图 5)。与之相对应，我国河流和世界河流POC的F14C值和SSC也呈负相关关系，台湾河流、黄河、长江和珠江的平均F14C活度依次增加，分别为0.35±0.28、0.56±0.10、0.66±0.15和0.77±0.13，表现出物理侵蚀为河流POC来源第一控制因素。在低径流和低SSC时，一些河流内源有机碳可能占有很大组分，主要来源于河流藻类和浮游植物，因此POC含量高，F14C值接近1；高径流时，SSC增加，地表侵蚀的加强使得外源POC占主导，增加了化石POC和土壤中降解的生物POC的贡献，因此有机碳含量和F14C总体上均有降低的趋势(图 6)。例如，Qiao等[53]对中国东南部一条小型山区河流POC来源和通量的变化进行了研究，发现在低流量时期，河流POC的来源以水生生物为主，而在高流量时期，则以陆源POC(表层土壤和植物碎屑)为主。然而，也有一些河流表现出不一样的趋势，如在长江上游支流岷江，其POC含量、F14C和径流量、SSC之间并没有明显相关性，这可能和青藏高原边缘的强侵蚀及其方式有关，如强降雨导致山体滑坡的频发，干扰了POC各参数之间的相关性[59]。在这种构造活跃带，山体滑坡的类型和位置就可能控制POC的含量和F14C，如泥石流侵蚀较为年轻的生物POC为主，而基岩滑坡能够将大量岩石中的化石POC搬运至流域[17~18, 59]。事实上，这种现象也发生在其他山区森林流域，如安第斯山脉[92]，降雨增强流域生物有机碳的侵蚀和搬运，河流POC含量增加。除此之外，我国河流POC的来源还受到气候环境、地质地貌以及人类活动等因素的影响。
图 5(Fig. 5)
图 5
中国和世界河流的悬浮物浓度(SSC)
与颗粒有机碳含量([POC])的关系
Fig. 5
Relationship between total suspended sediment concentration(SSC)and particulate organic carbon content ([POC])of Chinese rivers and other global rivers
图 6(Fig. 6)
图 6
中国河流和世界河流放射性碳活度(F14C)与(a)悬浮物浓度以及(b)颗粒有机碳含量之间的关系
Fig. 6
Relationships between radiocarbon activity(F14C)of the particulate organic carbon with (a) total suspended sediment concentration(SSC)and (b) particulate organic carbon content([POC])in Chinese rivers and other global rivers
(1) 气候环境
温度和降水影响着流域的植被类型和土壤发育，因此影响着有机碳的周转时间[100]。降水在河流的物质搬运中起着两种作用：一是导致山体滑坡和泥石流的发生[101~102]，进而破坏和侵蚀大量的有机质[103~104]，这些有机质进入河道不但增加了河流POC浓度，同时也改变了POC来源[17, 92, 105]；二是降雨带来的径流量能够增加河流的搬运能力，加速POC输运的同时，也减少了POC氧化的时间和效率，因此能够增加POC的埋藏效率[31, 106]。我国河流流域气候环境跨度大，从而导致其POC来源差别明显。台湾河流是典型的山区河流，由于受到快速的地壳运动和台风的频繁冲击，导致整个山区具有很高的侵蚀速率[107~108]，使得其河流POC的F14C为全球最低(图 4和图 6b)，其化石有机碳为POC的主要组分(表 1)。珠江同处于亚温带，但其POC来源与台湾河流有着明显差异，其POC主要来源于土壤中的生物有机碳组成，旱季时内源有机碳也有明显贡献[26]。气候对河流POC来源的另外一个影响表现在生物POC的年龄，青藏高原河流存在较为年老的生物POC[59, 109]，而台湾河流的生物POC主要来源于现代有机碳(F14C约为1)[17]。
(2) 地质地貌
不同地质单元的有机碳含量和14C年龄差异显著，因此流经不同地质背景的河流，其POC来源组成也存在明显差别。例如，黄河中存在大量的年老生物POC(或为“陈化碳”)，这主要与其流经黄土高原紧密相关：黄土高原分布巨厚的黄土-古土壤，且植被稀少、水土流失严重[110]，这导致黄河流域陈化土壤有机碳占总POC的60 %~70 % [7, 58]；与之相比，长江流域陈化有机碳占比例小得多，平均为41 % ±18 % [67]。不同的地形地貌也影响着河流POC来源[14, 31, 59, 106]。在全球尺度上，坡度控制着流域的侵蚀速率，因此控制着POC的来源[14, 59]。研究发现，高山小流域能快速侵蚀和搬运POC，也能更有效埋藏POC，台湾河流的陆生POC的埋藏效率>70 % [31]，明显高于全球平均[106]。
(3) 人类活动
自工业革命以来，人来活动越来越强烈地影响着全球物质循环，甚至超出了自然营力的范畴和阈值[111]。这些活动也对河流的POC来源和输运产生了明显影响。在世界范围内，大型河流的大坝建设能将POC埋藏于陆地水库中。例如，仅长江在过去50年中就建立了约50000座大坝，使得大量的POC埋藏于水库里[16]。作为长江重要的支流之一，由于受水库影响，浮游植物来源的有机碳对乌江POC的平均贡献变高[47]。同时，黄河从2002年开始实施调水调沙方案，在此期间，河流的流量、SSC和POC浓度均急剧增加[15]，这对黄河POC的来源也产生了影响[20]。此外，人类活动还可以通过改变土地利用等方式来影响河流POC来源，例如相较于人类活动较弱的珠江支流北江和东江，西江流域受到了更严重的侵蚀，导致悬浮物POC的年龄更老[62]。
3 中国河流颗粒有机碳通量
我国现有的河流POC通量研究主要集中在黄河、长江、珠江以及台湾河流。受到上述自然和人为因素的影响，这些河流的输沙量以及POC通量表现出较大的差异(表 1)，同一个河流的年际间变化也差别较大。例如，Tao等[58]估算黄河下游垦利2012年6月至2013年5月期间的悬浮物POC的通量(5.81×105±2.13×105 t C/a)要比2011年6月至2012年5月期间(3.43×105±1.22×105 t C/a)高70 %，这主要与年径流量和输沙量的年际变化有关。在较长时间尺度上，由于黄河输沙量的减少，2008~2012年黄河向渤海输送的POC通量从1970年以前的4.5×1012 g/a下降了为0.41×1012 g/a，减少了90 % [19]。与此同时，长江也遭受着输沙量和POC通量的同步减少，特别是受三峡水库的影响巨大。例如，Li等[16]估算出自2003年三峡大坝建设以来，每年水库内埋藏的生物POC约为4.9±1.9 Mt，约占全球海洋中陆源POC埋藏通量的10 %。
为了更准确地估算我国河流最近10年不同来源POC通量，本研究根据已发表河流下游的POC浓度和悬浮物浓度，重新拟合计算了河流POC的含量，并收集中国主要河流最近10年的平均输沙量，从而估算近10年河流POC通量；进一步地，根据已发表的F14C和POC含量之间的关系，计算获得生物POC和化石POC的各自通量(表 1)。利用中国河流和世界河流POC产率与输沙率良好的幂函数关系(图 7)，计算获得一些没有POC通量报道的河流中两种来源POC通量(表 1)。结果表明，我国31条河流(其中台湾12条)的生物POC和化石POC的总年通量分别为4.25±0.78 Mt C/a和2.04±0.22 Mt C/a(表 1)，分别占世界河流生物和化石POC通量的2.7+1.3/-0.9 % 和4.7+6.6/-2.8 % [12]。这里需要说明的是，我们的数据里包括了一些内流的河流(如塔里木河)，这些河流POC的命运以及对全球碳循环的影响还有待进一步研究。
图 7(Fig. 7)
图 7
中国及世界河流(a)总POC产率、(b)生物POC和(c)化石POC产率和输沙率之间的关系
黑线为世界河流的POC产率和输沙率的幂函数拟合，灰色线为95 % 置信区间
Fig. 7
Relationships between the yields of (a) total particulate organic carbon, (b)POCbio, (c)POCpetro and total suspended sediment yield in Chinese rivers and other global rivers. The black lines are the power-law fitting of the global data with 95 % confidence intervals(grey lines)
控制河流POC来源的因素同样也影响着河流POC通量。物理侵蚀是控制河流POC通量的首要因素[12]，这表现为包括我国河流在内的世界河流的生物POC和化石POC产率均随着输沙率的增加而增加(图 7)。在我国河流的总POC产率中，台湾地区河流较其他河流要高一个量级以上，其次是澜沧江和怒江等主要流经构造活跃区的河流；黄河和长江流经构造活跃的青藏高原，因此上游也有很高的POC产率[8, 59, 112]；流经东北湿地和黑土的松花江[56]和乌裕尔河[73]，以及位于华南的珠江[26]、南柳河[91]和五华河[90]虽然有机碳含量高于长江和黄河下游(图 2)，但由于侵蚀速率较低，其POC产率要低于长江、黄河下游，或相当(图 7)。与世界其他河流相比，台湾河流和世界其他一些构造活跃区的河流POC产率相当，如新西兰的Waiapu和美国的Santa Clara流域[12]。除了台湾的河流外，中国其他河流的输沙率和POC产率均要低于世界其他河流(图 7)；在具有相同量级输沙量的河流中，我国河流的生物POC产率也稍低于世界水平[12, 14]，而化石POC产率则稍高于世界水平。究其原因有三：其一可能和我国的生态环境有关；其二与我国河流受大坝建设的影响，产率减少明显[19]；再者是由于已有世界河流POC的研究主要集中在高山流域[14]。
POC通量的输出不仅受到物理侵蚀的控制，还受到气候、地质地貌和人类活动等因素的影响。受季风气候影响，我国的降雨呈现明显的季节性，河流的POC通量也表现出明显的季节性变化。例如，我们最新的研究表明，受强降雨影响，黄河中游在5天暴雨期的生物POC和化石POC的通量分别占全年侵蚀通量的33 % 和36 % [8]。在台风的强烈影响下，台湾河流的POC产率明显高于世界大部分河流[14, 107]。同时，人类活动也强烈影响着河流POC通量，例如黄河2008年调水调沙期间(18 d)的POC通量占全年POC通量的56 % [15, 24]。
4 问题与展望
随着全球对碳循环研究的重视和分析技术的发展，更多的研究开始关注河流有机碳的来源和通量变化[4, 12]。我国河流POC研究对理解全球河流碳循环做出了很大的贡献，然而也存在一些问题。首先，现今对于中国河流POC的研究主要集中于长江、黄河和珠江等大流域，而关于小流域和青藏高原内部河流的研究相对匮乏。对不同气候和地质地貌单元内的河流POC侵蚀、搬运、氧化和埋藏等过程的研究，将有助于我们更好地理解河流在全球碳循环中的作用及其对全球变化的响应和调控。其次，虽然我们在POC来源示踪方法上有所创新，但很多研究依然依赖Galy等[93]提出的[POC]和[POC]×F14C的线性拟合的方法。该方法在河流不同深度的样品分析中，能够估算出河流截面平均化石POC含量和生物POC端元的14C年龄，但其应用于时间序列样品中具有一定的缺陷，因为[POC]和[POC]×F14C有自相关关系。因此，在流域的化石POC含量和生物POC端元的14C年龄不均一时，[POC]和[POC]×F14C的拟合往往也有较高的相关性。本文使用的F14C和[POC]双曲线拟合或者F14C和1/[POC]的线性拟合则避免了拟合时自变量和因变量的自相关，能够给出更为真实的化石POC含量和生物POC端元的14C年龄的范围。最后，现有对于中国河流悬浮物POC的研究主要围绕来源、通量和人类活动的影响来开展，而对悬浮物POC运输过程的示踪以及最终的宿命的研究则很缺乏。因此，在未来河流POC研究中需要充分考虑其侵蚀和输运过程中的变化及其中的不确定性。特别值得指出的是，化石有机碳的风化是长时间尺度主要碳源之一，然而其速率和机制存在很大未知，季风情形下其风化速率的研究基本空白。
随着先进分析技术的发展，更多的分析技术被用于分析河流POC的来源。例如，生物标志物的单体同位素能够判别河流POC的特定来源，特别是单体14C同位素。Tao等[7]分析了黄河下游POC中正构烷烃、脂肪酸和木质素的单体13 C、14C同位素，定义现代POC和陈化POC的代表值，由此定量了黄河流域POC不同端元的贡献；Feng等[10]对环北极河流的河口沉积物中陆源生物标志物进行了14C含量分析，发现地表碳库和深层的古老冻土碳具有不同的滞留时间，并揭示了不同来源POC在侵蚀搬运过程中不同的控制因素。这些单体同位素与总体同位素的结合是一个新兴的应用方向。同时，一些其他学科的手段也应用于河流POC的示踪，如贝叶斯模型和反演模型，它们可以在较多POC来源端元的时候，对不同来源POC进行定量并提供各自的不确定性[26]。
致谢: 感谢两位审稿专家和编辑部杨美芳老师宝贵的修改意见，在此一并感谢!