崇明东滩湿地生态系统碳通量贡献区分析

利用崇明东滩湿地所建造的通量观测塔,连续监测了2006年生态系统的二氧化碳通量及其相关因子的变化.利用FSAM(Flux Source Area Model)模型,并结合地面测定,对湿地生态系统碳通量贡献区进行了分析.发现通量贡献区范围在各风向均随大气稳定程度的增加而拉长.在稳定的大气条件下,非主风方向上的通量贡献区范围要显著大于主风方向上的通量贡献区,但在非稳定大气条件下,两者相差不大.由FSAM模型所估测的通量贡献区范围表明:所测的碳通量数据可以较好地反映下垫面的通量信息.     

基于FSAM模型的城市碳通量观测贡献区研究

全球变化背景下,城市二氧化碳排放是全球大气二氧化碳的重要来源．以上海市奉贤区为研究对象,基于涡度相关观测系统所获得的通量观测数据,应用FSAM（theFlux—SourceAreaModel）模型,分析了不同大气条件、不同风向下通量贡献区的分布及时间动态．结果表明：大气稳定度会影响通量贡献区的范围,表现为不稳定大气条件下通量贡献区长度为66～491m,稳定条件下通量贡献区长度为94—1047m．风向对通量贡献区的影响表现为在主风风向90°-180°,稳定大气条件下（通量贡献P为0．9时）通量贡献区的范围为94～1047m,垂直于迎风方向的宽度为335in;其他风向的通量贡献区分布与主风风向各不相同,分别为103～1146,122—1337,110～1256m．通量贡献区具有明显的昼夜变化特征,表现为夜间通量区范围大于白天．     

2011和2016年亚热带城市生态系统通量源区及CO2通量特征——以上海市奉贤大学城为例

以上海市奉贤大学城为例,基于地理信息系统、涡动相关（EC）系统和通量源区模型分析了2011和2016年上海市奉贤大学城二氧化碳（CO₂）通量特征（CO₂通量、碳浓度）、通量源区的变化特征.分析结果表明：1）2011年CO₂通量日均值和CO₂质量浓度分别为0.6 μmol·m^-2·s^-1和388 mg·L^-1,2016年两者增加到了0.9 μmol·m^-2·s^-1和406 mg·L^-1;2）2011和2016年研究区内通量源区范围都随着大气稳定度的增加而增加;3）当大气处于稳定状态时,非主风向上的通量源区范围远远大于主风向上的通量源区范围;当大气处于不稳定状态时,主风向和非主风向上的通量源区长度相差较小.     

长江口九段沙盐沼湿地生态系统通量贡献区分析

通量贡献区分析是基于涡度协方差法进行生态系统碳、水、热通量交换研究的必要环节.根据研究区涡度通量塔上连续观测的2018年全年通量数据,基于FSAM (Flux Source Area Model)对长江口九段沙盐沼湿地芦苇生态系统在不同季节、风向及大气层结状态下的通量贡献区进行分析.结果表明:①不同季节通量贡献区各不相...     

河流梯级开发对乌江中上游水体溶存N_2O释放的影响

当前河流筑坝导致水库释放温室气体N_2O的问题已经引起了世界范围内的广泛关注,梯级开发河流N_2O释放过程和机理的研究有助于准确评估河流N_2O释放水平.本研究选取了乌江中上游梯级开发河段,采集了河水、库区表层水和水库下泄水样进行了相关地球化学分析.结果显示,乌江干流的梯级开发对水化学条件、氮化物以及N_2O的释放产生了显著影响,氮化物受到显著的拦截效应,N_2O在库区附近的释放明显强于河流.N_2O饱和度平均为347%,均表现为大气N_2O的释放源,并受各水库自身库龄、营养状态和有机质等条件的影响.春夏季受水库内部氮的生物地球化学影响,具有较高的N_2O释放水平.温度、酸碱度(pH)和溶解氧(dissolved oxygen,DO)是影响N_2O释放的关键因子,对于库龄较老的乌江渡和东风湖来说,有机碳埋藏和水库营养条件显著促进着N_2O的释放,而氮负荷水平并未表现出显著促进N_2O的释放.硝化作用是河流N_2O产生的主要过程,但是下泄水较高的N_2O含量说明库区底部反硝化作用具有重要的贡献.全年河流水-气界面释放通量平均为0.33μmol·m~(-2)·h~(-1),下泄水的释放通量为0.64μmol·m~(-2)·h~(-1),水库表层水释放通量为0.43μmol·m~(-2)·h~(-1).与世界其他河流相比,乌江中上游干流N_2O的释放水平属中等水平,主要控制因素可能是氮负荷水平和水体水化学条件.然而,下泄水体具有高于河流和库区表层水的释放通量,需要引起重视.     

中国典型森林生态系统土壤呼吸差异性分析

通过总结中国近年来发表文献中的土壤呼吸数据,分析研究了中国典型森林生态系统的土壤呼吸特征与规律.结果表明,中国5种典型森林生态系统的土壤平均呼吸速率依次为:针阔混交林(3.04μmol·m-2·s-1)落叶阔叶林(2.74μmol·m-2·s-1)常绿阔叶林(2.65μmol·m-2·s-1)常绿针叶林(2.60μmol·m-2·s-1)落叶针叶林(2.04μmol·m-2·s-1).落叶针叶林的土壤呼吸温度敏感性(Q10)最高(3.35),常绿阔叶林最低(2.35).总体来看,阔叶林土壤呼吸速率(2.69μmol·m-2·s-1)高于针叶林(2.32μmol·m-2·s-1);然而,阔叶林土壤呼吸温度敏感性(2.30)却低于针叶林(2.68).土壤自养呼吸贡献率因森林类型而异,针阔混交林比例最低(30.3%),而落叶针叶林最高(41.2%).土壤呼吸的森林类型间差异是气候因素和土壤碳输入模式共同调控的结果.本研究表明,在预测未来陆地碳循环及其对气候变化反馈效应时,不同森林生态系统间的土壤呼吸及其温度敏感性的差异性应给予充分的考虑.     

中国典型侵蚀区小流域水力侵蚀引发的CO_2通量特征

土壤水力侵蚀通过影响有机碳的合成分解过程,引发可观的CO_2吸收-排放效应.各典型水蚀区的侵蚀速率、土壤性质各不相同,其CO_2通量特征有待研究.本文收集了黑土区、紫色土区、黄土区、红壤区等中国四大典型侵蚀区中7个代表性小流域36个土壤剖面的~(137)Cs及有机碳含量数据,利用"基于参照点的CO_2通量分离方法",计算了各小流域的有机碳横向迁移通量,以及由于水蚀引发的CO_2通量.结果表明,(1)有机碳的横向迁移速率由侵蚀/淤积速率以及土壤表层含碳量共同决定,位于黄土区和红壤区的小流域有机碳流失最为严重;(2)7个小流域侵蚀区CO_2的通量范围为:-22.8~21.5g C/(m~2·a),淤积区CO_2通量范围为-31.6~54.5g C/(m~2·a);碳汇强度与欧美小流域相当,碳源强度略强;(3)位于黑土区的多数小流域以及紫色土区的小流域整体表现为碳汇;位于黄土区的小流域整体表现为强烈的碳源;位于红壤区的流域在侵蚀区表现为碳源,在淤积区表现为碳汇.其中,紫色土区小流域的固碳能力最强,79%~87%的有机碳流失可最终得到恢复;(4)针对小流域不同的CO_2通量特征,可通过合理配置水土保持措施,实现土壤侵蚀和CO_2通量的协同调控.     

镧配合物杂化钨硅酸修饰电极的制备及对多巴胺分子检测

利用稀土镧配合物修饰的钨硅酸盐修饰玻碳电极,在酸性缓冲溶液中实现对生物小分子多巴胺的检测。实验结果表明镧配合物修饰的十二钨硅酸阴离子对生物小分子多巴胺的线性检测范围为0.2~6.5 mmol·L~(-1),而最低检测限(LOD)则为92.8μmol·L~(-1),明显低于裸玻碳电极的140μmol·L~(-1)。为开发新型多金属氧酸盐修饰电极的开发奠定了基础。     

6种魔芋光合特性的比较研究

光合作用是植物根本特性,其光合参数与植物种类有关.魔芋属半荫生植物,为获得不同魔芋种光合作用相关信息,应用双曲线修正模型建立通光响应曲线,通过计算和分析,结果表明:甜魔芋、疣柄魔芋、株芽魔芋、滇魔芋、东京魔芋、攸乐魔芋的光补偿点(LCPs)在2.41～17.83μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,东京魔芋(2.41μmol·m~(-2)·s~(-1))和攸乐魔芋(3.67μmol·m~(-2)·s~(-1))光补偿点显著低于其他魔芋,光饱和点(LSPs)在417.16～1 381.22μmol·m~(-2)·s~(-1),甜魔芋(1 381.22μmol·m~(-2)·s~(-1))和弥勒魔芋(1 323.76μmol·m~(-2)·s~(-1))显著高于其余魔芋种.表观量子产率(AQYs)疣柄魔芋最低(0.026μmol·mol~(-1)),弥勒魔芋最高(0.046μmol·mol~(-1)).甜魔芋的最大净光合速率(P_(max)=14.47μmol·m~(-2)·s~(-1))显著高于其余种,弥勒魔芋次之,疣柄魔芋最小.这些研究结果揭示了魔芋种间光合性能的差异,为高光效育种奠定了基础.     

珠海城郊草地通量源区分析

运用FSAM(Flux Source Area Model)模型对中山大学珠海校区综合气象观测场内涡度观测塔不同稳定度、不同时间尺度的通量源区进行分析。结果表明:(1)研究区盛行东南风,东南方向的通量数据占48.36%。(2)在90%贡献水平下,不同大气稳定度的通量源区变化范围各不相同。大气处于稳定状态下的通量源区范围较不稳定状态下大,其通量源区距观测塔最远距离可达155 m。(3)不同季节通量源区的大小也存在明显变化。当大气稳定时通量源区的大小关系为:冬秋春夏;而在大气不稳定的条件下,春、秋季节通量源区大小没有明显区别。(4)白天通量源区范围较夜间小,在12:00时观测塔所能观测到的最远距离最小,为31 m。此外,不同下垫面、不同观测高度、不同通量贡献水平(P)等都会影响通量源区的大小。由FSAM模型基本可以较准确反映珠海城郊草地的通量源区大小。     

基于前驱体的选择构建多sp2-碳氮化物的高效析氢

为改善聚合碳氮化物(PCN)载流子快速复合的问题,构建含量丰富的sp²碳和更大的比表面以提高PCN电荷分离效率具有重要的研究意义.本文分别以尿素、双聚氰胺和三聚氰胺为前驱体直接热聚合制备PCN(分别标记为UCN,BCN和TCN),发现UCN具有更光滑平整的片状结构、最大的比表面积(45.95 m²·g^-1)和较好的电荷分离效率.同时通过X射线光电子能谱(XPS)发现sp²碳(C=C,C=O)强烈依赖于前驱体的选择,UCN含有更为丰富的C=C和C=O双键,这有利于电荷的转移,使电子-空穴对的分离效率更高.最终发现UCN的析氢活性最高(4 023μmol·g^-1·h^-1),为BCN(3 038μmol·g^-1·h^-1)的1.3倍和TCN(744μmol·g^-1·h^-1)的5.4倍.本研究依据前驱体对PCN物理化学性质的影响,通过选择前驱体来调控分子结构性质,为开发高光催化活...     

基于电聚合没食子酸材料的氧氟沙星电化学传感器

通过电聚合法一步制备了聚没食子酸材料修饰玻碳电极(Poly(GA)/GCE),构建了一种简单、灵敏的电化学传感器用于测定氧氟沙星(OFL).扫描电镜(SEM)图像研究表明,没食子酸聚合物成功修饰到玻碳电极表面.用电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)研究了电极的电化学性能,发现修饰电极阻抗减小并且对OFL的电流响应显著增强.在优化了电聚合循环次数、没食子酸浓度等电化学参数后,该传感器线性范围为1.0～100μmol·L~(-1),灵敏度为2 704,检出限为0.3μmol·L~(-1)(S/N=3).该传感器具有电流响应快、重复性好、稳定性好等优点,可用于药物和生物样品中OFL的测定.     

黑潮区颗粒有机碳和生物硅输出的^234Th／^238U不平衡示踪

对东海陆架外黑潮区颗粒有机碳（POC）和生物硅（bSiO2）的研究表明：台湾东北部黑潮主流真光层（100m）POC和bSi02的平均浓度分别为3．31μmol／L和0．68μmol／L;^234Th／^238U不平衡法获得POC和bSi02的输出通量分别为3．7mmol／（m^2·d）和1．6mmol／（m^2·d）．黑潮沿东海陆架北进过程中,POC和bSiO2的含量及输出通量均呈增加趋势．位于日本西南的黑潮主流中,POC和bSiO2的平均浓度分别为3．85μmol／L和2．63μmol／L,输出通量分别为6．7mmol／（m^2·d）和4．0mmol／（m^2·d）．黑潮与陆架水形成的锋面区,POC和bSiO2浓度均高于黑潮主流．     

基于Ag/Cu/SWNTs纳米复合材料修饰玻碳电极的过氧化氢安培传感器

用Ag/Cu/SWNTs纳米复合材料修饰玻碳电极构筑了一种新的过氧化氢安培传感器.该纳米材料的形貌和成分用扫描电镜和能谱仪进行了表征,修饰电极的催化效果以循环伏安法(CV)进行了分析.在纳米铜的沉积电位为-0.3V,银溶液浓度为4mmol·L~(-1)下,该传感器检测过氧化氢时表现出宽的线性范围(1.33~170μmol·L~(-1)),低的检出限(0.86μmol·L~(-1),S/N=3),选择性、重现性能良好,电流响应快,能在2s内达到稳态电流,并可用于测定真实的消毒剂样品,获得满意的回收率.     

热带香蕉园地土壤呼吸变化特征及其与环境因子的关系

香蕉园是海南重要的农田生态系统类型。为了探明香蕉园地土壤呼吸的变化特征及其与环境因子之间的关系,2016年11月—2017年10月运用LI-8100A土壤呼吸测量系统对海南澄迈香蕉园地行间与株间的土壤呼吸进行系统监测分析。结果表明:香蕉园地行间、株间土壤CO_2通量日变化均呈现出昼高夜低的特点,但株间土壤CO_2通量日最大值出现时间较行间要晚1.5 h左右,株间土壤CO_2通量高于行间,二者之间存在显著差异(p 0.05);香蕉园地月尺度行间与株间的土壤CO_2通量均存在显著差异(p 0.05),行间各月土壤CO_2通量均值为1.17～2.19μmol·(m~2·s)~(-1),而株间为2.02～5.96μmol·(m~2·s)~(-1);日尺度香蕉园地行间土壤CO_2通量与土壤温度、大气温度、土壤体积含水量存在极显著正相关关系(p 0.01),株间土壤CO_2通量与土壤温度、大气温度存在极显著正相关关系(p 0.01),与土壤体积含水量相关性不显著(p 0.05);月尺度土壤温度对行间土壤CO_2通量变化有显著影响(p 0.05),香蕉植株生长对株间土壤CO_2通量变化影响显著(p 0.01),而其他因子的影响均未达到显著水平。研究结果丰富了热带农田土壤CO_2通量研究资料,为热带农田土壤碳源–汇的准确评估提供了数据支持。     

线性扫描极谱法连续测定红菇中的铜、镉、锌

在0.4mol·L-1 NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液中(pH=9.19),用线性扫描极谱法连续测定了红菇中Cu、Cd、Zn三种微量元素的含量.研究结果表明:Cu2 、Cd2 、Zn2 的峰电位分别为-0.45V(vs·SCE)、-0.79V(vs·SCE)、-1.33V(vs·SCE);线性范围分别为1.3×10-5～1.5×10-4 mol·L-1、2.5×10-5～5.0×10-4mol·L-1、2.5×10-5～5.0×10-4mol·L-1;检出限分别为0.006μg/mL、0.005μg/mL、0.006μg/mL,回收率分别为97.0～100.5%、98.4～102.0%、96.5～102.6%.此方法准确、简便、快速、灵敏度高.     

构建碳点—罗丹明B比率探针检测汞离子污染

双发射比率探针以其优良的抗干扰性能成为近年来荧光探针研究的热点。本文采用微波法合成碳点,并构建了碳点-染料的新型比率探针,可以用于定量检测汞离子(Hg~(2+))污染。该比率探针检测汞离子的线性范围为0.56～5.0μmol·L~(-1),检出限为0.56μmol·L~(-1)。随着汞离子浓度的增加,比率探针体系在紫外灯下的颜色会从紫色逐渐变化为橙色,从而实现汞离子的可视化筛查。实验发现在汞离子检测中,当其他金属离子的浓度为汞离子浓度10倍时,比率探针对汞离子仍有较强的选择性。使用此方法对实际自来水样品进行了检测,自来水中没有检出汞离子;而在自来水的3种浓度汞离子加标回收实验中,加标回收率均为91.17%～104.83%.     

电化学方法制备石墨烯修饰电极在亚硝酸根检测中的应用

采用循环伏安法直接制备了石墨烯修饰玻碳电极并对其进行了表征,研究了亚硝酸根在石墨烯修饰玻碳电极上的电化学行为.研究结果表明:石墨烯修饰电极对亚硝酸根的氧化有良好的电催化活性,在0.10 mol·L-1PBS缓冲液(pH值为7.0)中动态安培法检测亚硝酸根的线性范围为2.69×10-6～8.13×10-4 mol·L-1和8.13×10-4～8.56×10-3 mol·L-1,灵敏度分别为42.68和10.91 μA·(mmol·L-1)-1,检出限为8.68×10-7mol·L-1(3sb).利用该方法测定了土壤样中亚硝酸根的含量,结果令人满意.     

高效液相色谱-电化学检测法测定水红花子中花旗松素和槲皮素的含量

建立高效液相色谱-电化学法测定水红花子中花旗松素和槲皮素的含量.高效液相色谱采用VP-ODS柱,以体积比为18∶3∶29的甲醇、乙腈和pH=2.5的0.04mol·L~(-1)磷酸氢二钾溶液的混合溶液为流动相,设定流速为0.8mL·min~(-1),检测电位为+0.75V(vs.Ag/AgCl),采用内标法定量处理.在选定色谱条件下,花旗松素和槲皮素的线性范围分别为0.040~50.0mg·L~(-1)和0.010~50.0mg·L~(-1),最低检测限分别为15.0μg·L~(-1)和3.0μg·L~(-1).该方法简便,准确率高,重现性好,能获得满意的实验结果.     

电化学法制备甲基对硫磷分子印迹膜修饰电极及其应用研究

以苯基三乙氧基硅烷(PTEOS)为功能单体,四乙氧基硅烷为硅源,甲基对硫磷为模板化合物,通过电化学法调节电极表面微区呈强碱性,促进硅氧烷水解,制备了甲基对硫磷分子印迹膜修饰玻碳电极,研究了甲基对硫磷在该修饰电极上的电化学行为.结果表明,该修饰电极能快速、高选择性识别甲基对硫磷,与非印迹电极相比,甲基对硫磷峰电流显著增大,峰形更好.在最佳条件下,氧化峰电流与甲基对硫磷浓度在1.0×10-8～1.0×10-5mol.L-1范围内呈良好的线性关系,线性方程为Ip(μA)=1.2839c(μmol.L-1)+0.4386(R=0.9998),检出限为9.2×10-9mol.L-1.将此法用于苹果样品中甲基对硫磷的测定,结果令人满意.