惠州大亚湾大气湿沉降中氮营养盐变化特征的研究

通过对降水中氮营养盐质量浓度及其沉降通量变化特征的研究,研究了大气湿沉降中氮营养盐对大亚湾水生生态系统的影响.结果表明,观测期间NH4+-N、NO3--N/NO2--N和TN降雨量加权平均质量浓度分别为0.474、0.536和1.23mg/L,氮质量浓度在8月份出现了明显的峰值;湿沉降通量分别为58.93、78.13和158.75kg/( km2.月),其中无机氮占总氮含量的86.34%,大亚湾大气湿沉降中氮营养盐主要以NO3--N/NO2--N的形式存在.与2009年的观测结果相比较,2012年大气中氮的沉降通量增加了约1倍.通过大气湿沉降输入的氮营养盐在大亚湾水体富营养化过程中产生了重要作用,在研究水体富营养盐问题时应考虑降水的贡献.     

长江口崇明东滩冬季沉积物水界面营养盐通量

对长江口崇明东滩冬季沉积物中营养盐早期成岩过程和沉积物 水界面营养盐通量及其影响因素进行了研究.其中,高潮滩对各项营养盐均有显著吸收,中潮滩主要表现为对TIN和SiO2-3的释放,低潮滩由于受到局部水动力作用影响,营养盐通量存在较大不确定性.分子扩散作用对沉积物 水界面营养盐通量的贡献不大.由于潮滩对于水体PO3-4浓度的影响能力高于对TIN和SiO2-3的影响能力,潮滩能够在一定程度上促进水体中N/P和Si/P比的增加.     

海洋溶解有机碳循环简介

海洋在全球碳循环中扮演着重要的角色,人类每年向大气排放的CO2约有30%都被海洋所吸收。海洋中溶解有机碳的储量巨大,与大气中的无机碳储量相当,可能对大气CO2浓度产生重要影响。本文主要简介了海洋溶解有机碳的研究进展。     

天气状况对富营养化池塘水-气界面冬季二氧化碳通量的影响

为揭示富营养化浅水池塘冬季不同天气状况的昼夜性温室气体通量特征,利用静态浮箱法连续7d监测了宜昌市富营养化池塘冬季水-气界面昼夜性CO_2通量,7d内的天气状况各异,包括晴天、阴天和雨天,能较好的代表冬季池塘通量特征.观测点在7d内的平均CO_2通量为7.09mg·m~(-2)·h~(-1);单日CO_2通量最大为11.26mg·m~(-2)·h~(-1),最小为-3.20mg·m~(-2)·h~(-1).阴雨天CO_2的排放通量为9.76mg·m~(-2)·h~(-1),约是晴天的两倍,且全天CO_2均呈向大气排放状态.晴天时CO_2通量在冬季表现为极弱的排放,3d平均通量约为3.76mg·m~(-2)·h~(-1),白天水体表现为CO_2的汇.在观测期间内CO_2扩散通量昼夜性变化明显,晴天时扩散通量与水温、叶绿素、溶解氧、pH呈显著负相关,与气压呈正相关,水体中的藻类等浮游植物在晴天的光合作用强度大于呼吸作用,导致在白天(10:00~18:00)池塘表现为吸收大气中的CO_2.阴雨天气通量与气温、水温呈负相关,与溶解氧、叶绿素、风速、气压呈显著正相关.不同的天气状况下环境因子昼夜性变化,导致了气体通量的昼夜性变化特征.     

黄海南部的溶解无机氮

根据1998年5月的调查资料,分析讨论了春季黄海南部海区溶解无机氮的分布特征。结果表明：（1）因受长江冲淡水及沿岸流的影响,NH4^ -N,NO2^--N浓度的平面分布基本呈周边高、中央低,NO3^--N的浓度则基本呈长江口外海域高、中北部深水区低的分布规律。（2）调查海域深水区的溶解无机氮存在明显的层化现象,且底层等值线上凸密度。10m以浅水体,NO2^--N的浓度分布均匀,10m以深水体,NO3^--N的浓度急剧增加,且呈现出随深度增加而增加的趋势,NH^4 -N,NO2^--N浓度的垂直分布比较均匀。（3）黄海南部表层叶绿素a的浓度呈现周边高、中央低的分布特征。     

城市浅水河流冬夏季温室气体日变化及影响因素

为理解城市浅水河流温室气体的日变化特征及其与环境因素之间的相互关系,以求索溪为研究对象,分别在冬季和夏季采用静态通量箱法连续24h测定水-气界面CH_4和CO_2通量,并结合环境因素进行分析.结果表明,无论冬季还是夏季,求索溪都是吸收CO_2的汇、释放CH_4的源.两季水-气界面CO_2日平均扩散通量无显著差异,但因温度、水体pH值等影响,夏季有显著的日变化.夏季水-气界面CH_4日平均扩散通量显著高于冬季,这跟温度、湿度等因素有关.此外,夏季求索溪多以冒泡形式随机释放CH_4气体.夏季温度、湿度等因子日变化显著,因而估算夏季水体水-气界面日平均扩散通量,24h的连续测定是很必要的.     

南海碳循环：通量、调控机理及其全球意义

 基于多年观测研究,南海CO₂源汇及其时空格局的总体特征是：南海海盆是大气CO₂的弱源区,年均海-气CO₂通量为2.1±0.3 mmol·m^-2·d^-1;而南海北部陆架是碳汇区,年均CO₂通量为-2.2±3.5 mmol·m^-2·d^-1;南海总体上每年向大气释放的碳量为1330万±1880万t。由于南海位于陆地-大洋交界带,存在多个界面过程,根据物质交换发生的不同界面,可将南海海盆和北部陆架视为大洋主控型边缘海（OceMar）和河流主控型陆架海（RiOMar）。这两类系统分别接受大洋和河流输入的外源无机碳和营养盐,经由一系列动力过程进入真光层后同时被生物消耗,无机碳和营养盐之间的“竞争”最终决定CO₂源汇格局。在南海海盆,无机碳相对过剩,部分以CO₂形式向大气释放,即为源;而在南海北部陆架,无机碳相对不足,系统需从大气补充CO₂,即为汇。南海碳循环机理及其框架对于更好地理解全球其他陆架边缘海系统具有重要的借鉴意义。     

南宁市南湖湿地秋季水-气界面温室气体(CO_2/CH_4)通量及其影响因子

城市湿地是湿地生态系统碳循环的重要组成部分,研究城市湿地温室气体(CO_2/CH_4)排放特征及其影响因素对区域的碳平衡估算以及控制温室气体排放具有重要的意义。于2019年11月到2020年1月(秋季)利用密闭箱-气相色谱法对南湖湿地水气界面(CO_2/CH_4)通量进行了观测,结果表明,南湖秋季水-气界面CO_2平均通量为-184.73±400.14 mg CO_2/m~2·h,整体为大气CO_2的汇,南湖秋季水-气界面CH_4平均通量为0.96±2.2 mg CH_4/m~2·h,整体为大气CH_4的源。水体溶解性无机碳是影响南湖秋季水气界面CO_2通量最重要的影响因子,溶解性总磷是影响南湖秋季水气界面CH_4通量最重要的影响因子,南湖湿地秋季固定249.96t CO_2当量的含碳温室气体。     

钦州湾疏浚工程磷释放对海湾生态环境的影响

为了解近海工程疏浚对海湾生态环境的影响,2015年7月,分别在不同工期（施工期、非施工期）和潮时（高潮、低潮）,对广西钦州湾疏浚工程进行共4个航次的现场跟踪监测,比较不同施工状态下疏浚工程对海湾生态环境的影响。结果显示,疏浚工程的施工扰动使水体中悬浮物、溶解无机氮（Dissolved Inorganic Nitrogen,DIN）和溶解无机磷（Dissolved Inorganic Phosphorus,DIP）浓度显著增加。疏浚工程附近站点DIN和DIP浓度比对照站点大幅增加,最大增幅分别为151.7%和580.0%,DIP增加幅度大于DIN增加幅度。疏浚活动导致沉积物营养盐释放,明显改变了局部海区营养盐浓度的分布格局。在钦州湾外湾,疏浚工程引起的内源磷元素释放强于氮元素,改变了海湾的营养盐结构特征（c_N/c_P值）及浮游植物磷胁迫/限制状态,可能引发水华或赤潮,需要加以关注。     

基于NEWS模型的北江流域营养盐输出模拟

以珠江三大支流之一北江流域为研究区域,应用国际上最新提出的流域营养盐输出模型Global NEWS,经调试后,用其估算北江流域溶解态营养盐的输出总量。通过收集文献统计资料并使用Arc GIS软件建立模拟所需数据库。经率定和验证,发现模型对DIN的模拟效率系数是0.61,具有一定的可靠性。模拟结果表明:1)2010年溶解态氮的输出总量为3.75万t/a,与2000年相比增加约9.27%,其中溶解态无机氮(DIN)占83.51%,溶解态有机氮(DON)占16.49%;2)2010年溶解态磷的输出总量为4.63万t/a,与2000年相比增加约30.05%,其中溶解态无机磷(DIP)占86.21%,溶解态有机磷(DOP)占13.79%;3)北江下游的绥江和中游的连江子流域营养盐输出总量最高,应重视这些地区的营养盐污染;4)北江流域DIN输出量的主要贡献源是大气氮沉降,其次是生物固氮和化肥施用,而DIP的主要贡献源是养殖废水,其次是化肥施用。研究结果也表明,模型对国内中小型流域具有一定的适用性。     

整治工程后长江口南北槽的分流分沙季节特征

利用2009年2,4,8和11月共4次长江口南北槽的全潮水文泥沙测验数据,分析全年4个季节期间长江口南北槽的分流、分沙特征.结果表明:南槽的分流比、分沙比均大于北槽的分流比、分沙比,进入南港河道的水流、泥沙通过南槽的通量大于其通过北槽的通量.在春夏秋3个季节,南北槽均处于由陆向海输运格局;在冬季,南槽处于由海向陆输移状态,泥沙更易于南槽落淤,而北槽处于由陆向海净输移状态.与2006年,2007年冬季相比较,长江口三期整治工程实施后,北槽的水动力作用进一步加强.     

长江口横沙浅滩及邻近海域含沙量与沉积物特征分析

长江口在河流动力和海洋动力相互作用和相互制约下,在河口口门形成了庞大的河口拦门沙系,在河口口外形成了巨大的水下三角洲.横沙浅滩是河口拦门沙系的重要组成部分.横沙浅滩含沙量不仅受到流域来水来沙条件的影响,更主要的是受到台风暴潮和寒潮大风的影响,除了大潮含沙量大于小潮含沙量的特征外,冬季含沙量大大大于夏季含沙量.横沙浅滩5 m水深含沙量的总体水平约为0.459 kg/m3.横沙浅滩邻近海域含沙量在向海方向上迅速降低.除潮汐大小含沙量呈现大小变化之外,冬季含沙量大于夏季含沙量是其主要特征.长江流域来沙近年来呈现减少趋势,邻近海域含沙量有所减少,局部海床出现冲刷现象.横沙浅滩沉积以细粉砂为主,水下三角洲沉积物以粘土质粉砂为主,横沙浅滩及邻近海域沉积物的平面分布和垂向分布均反映了横沙浅滩沉积物和水下三角洲沉积物的组合结构.拟建横沙浅滩挖入式港池和外航道沉积地层均为第四纪疏松沉积层,特别是水下三角洲地层,可挖性好,容易成槽,对工程建设有利.     

上海滨岸潮滩水和沉积物中无机氮的分布及扩散特征

对长江口南翼上海滨岸带三个站点潮滩上覆水、沉积物和间隙水中的三态无机氮的含量分布的年度季节性监测研究表明：潮滩上覆水中溶解无机氮以NO3—N为主；表层沉积物中可交换态无机氮以NH4—N为主，约占70％-85％；沉积物间隙水中主要无机氮为NH4—N和NO3—N．在冬季潮滩上覆水中硝态氮含量明显降低，而沉积物和间隙水中氨氮和硝态氮的浓度则有较大增加．初步探讨了潮滩水和沉积物中无机氮分布季节性变化的主要影响因素，估算了潮滩表层沉积物—水界面无机氮的扩散通量，指出NIL—N的扩散释放对滨岸水环境质量影响较大．     

源自青藏高原的大河流域近期入海物质通量变化及其影响分析

亚洲多条大河源自青藏高原地区,各流域水资源的变化一方面反映了青藏高原的变化,另一方面与流域国家间的水资源利用关系密切.基于1995年和2015年两期土地利用现状遥感监测数据和源自青藏高原的6条主要河流水沙及氮、磷、硅等营养盐通量数据,尝试分析不同流域河流入海物质通量变化及影响因素.结果表明:1995—2015年,印度河和布拉马普特拉河径流显著减少,长江入海径流阶段性下降,恒河增加而黄河和湄公河径流总体变化不大.长江、黄河和印度河输沙量显著减少(p 0.05).营养盐通量方面,黄河、湄公河溶解无机氮呈上升趋势而长江略有下降.氮磷通量主要受径流量的影响,硅酸盐通量主要受输沙影响,与输沙变化一致.坝库兴建、土地利用类型变化和农药化肥使用减少了泥沙输送且改变了营养盐输送.社会经济发展阶段更高的流域,氮磷总量增加,输沙减少.研究河流入海物质通量,掌握各流域本底数据,为实现流域水资源调控及建设流域命运共同体提供基础.     

长江流域重大工程对滩涂冲淤变化影响及潜在土地资源的可持续利用

上海陆域面积现约7 000 km2,其中约65％是近6 000年由长江人海泥沙堆积而形成,约17.5％为1949年以来通过围涂新增的土地,后者极大缓解了上海市尖锐的人地矛盾关系.近几十年来,尤其是三峡大坝建成后长江年均人海泥沙已大幅减少,由1951-1968年间的4.97亿t降低至2003-2008年间的1.54亿t,今后随着流域内更多大型水利工程的实施完成将进一步降低.长江人海泥沙是建造滩涂的物质基础,随着人海泥沙大幅减少,河口滩涂自然淤涨速率趋于减缓,未来整个三角洲的冲淤演化趋势备受关注.以2005年为基准年,Delft3d模型预测结果认为长江口主要浅滩今后20年将继续向海淤涨,但速度减缓.综合分析认为,上海市今后20年可通过工程促淤770 km2,圈围485 km2,但滩涂资源利用一定要兼顾河口生态环境保护,努力实现人与自然相和谐的可持续发展.     

利用SOM神经网络研究长江口邻近海域海表温度特征

长江口及邻近水域的海表面温度(SST)受到多种动力过程的共同作用,呈现出复杂的时空变化规律.本研究基于数值模拟的结果,采用SOM(Self-Organizing Map)自组织神经网络方法,对长江口及邻近海域SST的季节、大小潮和天气等不同时间尺度上的变化规律进行聚类分析.研究结果表明:长江口及邻近海域的SST在冬、夏季节比较稳定,春、秋季节随时间变化较大;长江口南部沿岸的低温带主要是由长江冲淡水冬季向南扩展造成的;近岸地区尤其是舟山群岛附近存在低温区,与浙江沿岸的上升流相关;苏北地区低温带和向东南方向延伸的低温水舌在冬季和春季最为明显.     

长江口横沙浅滩及邻近海域灾害性天气分析

热带气旋、寒潮与大雾是影响长江口及其邻近海域港口、航道及航运安全的主要灾害性天气.本文通过收集和分析文献资料,给出影响长江口及其邻近海域的热带气旋、寒潮和大雾的特征.影响长江口及其邻近海域的热带气旋平均每年有2.3次,8—9月是高发季节;寒潮平均每年有3.15次,主要发生在秋末、冬季和初春;大雾日年平均达50～60 d,主要集中在3—7月.并通过SWAN模型,分别计算热带气旋和寒潮天气作用下在横沙浅滩及其邻近海域的波高分布.     

渤海浮游植物生物量时空变化初析

本根据40年间收集的综合观测资料、部分成果以及1998／1999年本课题执行的2个航次的调查和岸边监测，分析了渤海浮游植物生物量的年循环规律、水平分布的年际变化及长期变化。结合渤海水温、盐度、黄河径流量及营养盐浓度的变化，初步分析了原因。渤海为高生产力陆架海，每年有2次生物量的高峰期，水华时间有1个月的前后移动；生物量及其水平分布的年际变化大于10年际变化，渤海温盐有增加趋势，无机氮浓度增加、磷酸盐浓度降低，河流输入变化只影响局部海域子系统，近岸海域的富营养化使得营养盐更多地消耗在近岸，而中央海区依然保持良好水质。物理系统的变化是该时空变化的重要原因之一。     

陕西关中地区大气氮湿沉降特征分析

为了进一步了解陕西关中地区大气氮沉降的变化特征，采用降水采集法对宝鸡2018年大气氮湿沉降进行了观测，并对雨水中可溶性无机氮浓度及沉降通量的动态变化进行了分析.结果表明：(1)雨水中NH₄⁺-N和NO₃^--N月平均质量浓度为1.581 mg/L和1.369 mg/L，且降水量少的月份雨水中氮素浓度较高；(2)NH₄⁺-N和NO₃^--N在雨水中的季浓度均呈现冬季高、夏季低的趋势；(3)大气氮湿沉降通量为9.728 kg/(hm²·a)，其中NH₄⁺-N和NO₃^--N分别占53.6%和46.4%，且降水量多的季节氮沉降通量也相应较高；(4)大气氮总沉降通量达23.713 kg/(hm²·a)，约占当地农田氮肥施入的10%.     

春季渤海湾营养盐分布及潜在性富营养化评价

根据2011年5月对渤海湾海域20个站位海水营养盐的调查结果,分析该海区海水营养盐的分布特征,并进行了潜在性富营养化评价.研究发现,调查海域NO-3-N质量浓度为150.5～276.3,μg/L,NO-2-N质量浓度为4.072～29.490,μg/L,NH+4-N、PO34--P和SiO23--Si质量浓度分别为47.55～194.80,μg/L、4.73～26.35,μg/L和170.2～544.1,μg/L.整体上,各类无机氮呈现出表底层差异不大、沿岸浓度高、外海浓度低的特点;断面分布呈现出由东向西逐渐升高的趋势,SiO23--Si相反,NO-3-N、NH+4-N和SiO23--Si质量浓度呈现出由北向南逐渐升高的趋势,而NO-2-N、PO34--P质量浓度出现北高南低的情形.渤海湾连续站显示出一定的营养盐浓度随潮汐的韵律变化,其中NO-3-N、NO-2-N和NH+4-N质量浓度变化相对较明显,低潮较高潮期间营养盐浓度高.营养盐与盐度的相关性不很显著.NO-3-N是溶解无机氮(DIN)的主要组成形式,占平均DIN含量的69.56%;该海区主要以磷限制为主,并已经逐渐从P限制向P、Si共同限制方向发展,这与潜在性富营养化评价结果一致.