杭州西溪湿地植物群落对土壤碳氮磷分布的影响

对杭州西溪湿地5种植物群落土壤有机碳、碳密度、碳储量、氮和磷的分布进行了研究.结果表明:西溪湿地早竹林土壤有机碳的水平含量最高;全氮、全磷的垂直分布与有机碳的垂直分布基本一致,速效养分的垂直分布与全量养分的垂直分布类似;C/N值表明除了早竹林外各群落有机质腐殖化程度都较高,而且有机氮更容易矿化;相关分析表明,麦冬和杂草群落土壤中氮素的主要存在形态是硝态氮,柿树林土壤中氮素的主要存在形态是铵态氮,而各个群落土壤中的磷不是以无机磷为主要形态存在.     

九龙江口红树林与毗邻水域营养盐和有机碳的潮水交换

红树林缓解近海富营养化、维持近海生物多样性的功能已成共识,但此功能的大小却鲜有报道.在福建九龙江河口,对红树林与其毗邻水域通过潮汐的物质交换进行了定量研究.结果表明:通过潮汐的作用,九龙江口红树林具有吸收毗邻水域氮、磷营养盐的作用,溶解无机氮(DIN)和溶解无机磷(DIP)的吸收量分别为-0.40和-0.04kg/(hm2·d);具有向毗邻水域输出有机碳的作用,溶解有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC)的输出量分别为0.07和0.01kg/(hm2·d).因此,九龙江口红树林是近海水域无机营养盐的汇、有机碳的源.     

黄海氮磷营养盐时空特征及影响过程分析

利用物理-生物地球化学耦合模型,模拟了黄海氮磷营养盐浓度及其结构的季节变化特征,并量化分析了不同过程对该海域营养盐结构的影响。氮磷营养盐浓度春夏低、秋冬高,近岸高外海低,底层高于表层;氮磷比春夏高于秋冬季;根据营养盐季节收支计算,发现黄海内部生物过程在营养盐浓度及其结构的季节变化过程中起着至关重要的作用。河流、大气、沉积物-水界面的营养盐输入是营养盐的重要补充过程,不超过总氮、磷补充量的33%。黄海氮磷比由冬季到春季升高是由于磷含量的下降幅度大于氮的下降幅度;夏季由于氮含量的上升幅度大于磷的上升幅度而继续升高;秋季由于氮含量下降,磷含量上升而下降。     

夏季珠江口悬浮泥沙与营养盐对生物生长影响的数模分析

了解珠江河口主要的生态影响因子与分布规律,对保护珠江口的生态环境具有重要意义.建立了一个包含氮、磷循环,并考虑悬浮泥沙造成光衰减的珠江口生态-水动力耦合模型,并进行了验证.验证结果显示,该模型能较好地模拟生态变量的分布趋势.并且,通过设置数值敏感性实验,分析悬浮泥沙和营养盐对生物生长的影响.实验结果表明,悬浮泥沙对珠江河口湾内的生物生长限制作用明显,磷酸盐对湾内与湾外的生物生长均有限制作用,在湾外海域限制作用明显;而珠江口水域相对丰富的氮盐对生物生长基本没限制.珠江口湾内水域生物生长主要受泥沙限制,湾外水域受营养盐限制,叶绿素浓度呈现从湾内往湾口递增,湾口往外递减的分布趋势,在湾口出现高值.     

氮限制和海洋酸化对颗石藻Emiliania huxleyi NIWA1108生理指标的交互影响

在实验室内对颗石藻Emiliania huxleyi NIWA1108进行了受控连续模拟培养实验,共设置4个CO_2分压及氮浓度处理组:p(CO_2)400μatm,氮充足;p(CO_2)800μatm,氮充足;p(CO_2)400μatm,氮限制;p(CO_2)800μatm,氮限制.实验结果显示:氮限制大大减小了颗石球的体积,降低了细胞颗粒有机氮、细胞颗粒有机磷、胞外颗粒无机碳含量,CO_2浓度升高进一步降低了细胞各元素含量,尤其是颗粒无机碳含量;高二氧化碳分压或氮限制条件下颗石藻颗粒无机碳相对于有机碳的比值均有所降低,而在高二氧化碳分压和氮限制同时作用下,该比值进一步降低,并伴随着该藻沉降速率的显著降低,表明酸化和氮限制对颗石藻生理及生物地球化学指标尤其是钙化作用存在着潜在协同效应.     

胶州湾胶体有机碳、氮和磷的初步研究

1997年至 1998年间在青岛胶州湾对海水中的胶体有机碳、氮和磷进行了初步研究。胶体有机碳 (COC)的浓度范围为 33.9～ 5 4 .0 μmol·L-1,约占总溶解有机碳的 31%。在总溶解氮和磷中 ,胶体氮和磷均以有机物的形式存在 ,胶体有机氮 (CON)的浓度范围为 2 .13～ 4 .5 1μmol·L-1,平均 3.0 7μmol·L-1,约占总溶解有机氮 (DON)的 31%。胶体有机碳、氮、磷季节变化幅度并不很大 ,表明胶体物质在水体中输入和输出大体处于平衡状态。     

渭河宝鸡段表层沉积物营养盐分布特征及污染评价

以渭河宝鸡市区段流域为研究对象,研究了沉积物中总有机质(OM)、总氮(TN)和总磷(TP)的分布特征,分析了沉积物碳-氮-磷两两间的耦合关系,并对渭河宝鸡段沉积物中营养盐的污染状况进行了评价.结果表明:沉积物中OM浓度为0.378%~1.702%,TN浓度为0.031%~0.335%,TP浓度为0.053%~0.100%,沉积物TOC与TN和TP两两间具有显著的相关性(P0.01),且主要来源于藻类和水生生物;通过对营养盐污染评价发现,该河段沉积物有机污染较轻(有机指数均值为0.129),处于较清洁状态,N、P污染相对严重,具有造成较小生态风险的可能性,应注意控制外源氮磷的输入.     

近岸海域污染物迁移转化的三维水质动力学模型

以研究近岸海域环境中多组分的水质动力学模型为目标,在分析近海环境中各种物理、化学和生物过程的基础上,针对这种多因素作用下的复杂过程,将污染物扩散输移的湍流模型与多组分污染物的生物、化学转化模型相结合,建立了统一考虑物理、化学和生物过程综合作用的近岸海域多组分三维水质动力学模型,模型可同时模拟水温、盐度、悬浮固体、大肠杆菌、生化需氧量、溶解氧、有机氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、藻类、腐植质以及营养物质氮、磷、硅等多个水质状态变量及其相互作用,成功地应用于近岸海域的水质模拟.为海域环境影响评价、环境规划、环境管理、污染控制及综合防治等提供科学依据和可靠的手段.     

湖泊富营养化过程中内源性营养盐释放规律的分析

通过采集3种典型营养级别湖泊沉积物,对其营养盐的释放规律进行研究.结果表明：在碱性条件下,富营养化湖泊沉积物中总磷、总氮释放量达到峰值;在中性条件下,富营养化湖泊沉积物中总有机碳释放量最大;在厌氧条件下,富营养化湖泊沉积物中氮、磷、COD的释放量最大.在平行实验条件下3个湖泊中的重度富营养化湖泊的氮、磷、COD的释放量最大.     

闽江河口营养盐的季节变化及混合行为

为分析闽江河口营养盐的季节变化及混合行为,于2014年8月、11月及2015年1月、5月采集了河口水域13个站位的表层水样,测定了硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮、活性磷酸盐及活性硅酸盐5项营养盐指标.调查结果表明:不同季节,硝酸氮均为溶解无机氮(DIN)的主要存在形态,其质量浓度冬季最高,夏季最低,亚硝酸氮冬季较低,氨氮夏季较低,DIN的季节变化主要受浮游生物生长消亡、氮循环及流量控制;活性磷酸盐春季及夏季低于秋季和冬季,季节变化主要受控于流量、悬浮物质量浓度及浮游生物的生长消亡;活性硅酸盐秋季远低于其他3个季节,季节变化主要受控于地表输入量及生物消耗和分解.河口混合行为方面,硝酸氮不同季节均呈现保守行为,亚硝酸氮较为复杂,特别是11月表现为质量浓度随盐度的增大而增大,氨氮夏季淡水端有去除现象,DIN与硝酸氮相似;活性磷酸盐夏季呈现保守行为,秋季受河口缓冲效应、人类活动及化学生物过程共同作用而表现为质量浓度随盐度增大而增大,冬季与秋季相似,春季大致呈保守行为;活性硅酸盐夏季、冬季和春季呈现保守行为,秋季随盐度变化不大.除此之外,河口营养盐结构有失调现象,大部分站位N/P(摩尔比)值超过22,Si/P(摩尔比)值超过22,总体表现为磷限制.     

东、黄海典型海区浮游植物对营养盐添加的响应

2002年9月,通过现场营养盐添加实验研究了长江口外海(E4测站)、东海陆架中部海区(E6测站)以及黄海冷水团(E2测站)分粒级叶绿素a对营养盐添加的响应.结果显示:E6测站加磷与加氮磷组均在120h出现了叶绿素峰值响应,表明9月该站同时受氮磷限制.E4测站加磷组在第1天培养结束时就出现了叶绿素响应,证实了磷限制的存在.E2测站由于培养时间所限,加氮与加磷组均未观测到叶绿素明显的峰值响应.不同海区浮游植物对响应时间不尽相同.营养盐的添加在一定程度上改变了浮游植物的粒级结构.     

宁夏荒漠草原短花针茅丛“肥岛”效应研究

以宁夏荒漠草原短花针茅为研究对象，通过野外调查和室内实验，分析短花针茅丛土壤的养分分布规律，揭示短花针茅丛“肥岛”土壤的养分分布特征及其富集程度.结果表明，土壤中有机碳、速效磷、总氮和碱解氮的含量，在水平方向上，由短花针茅丛中心向外随距离的增加而递减，呈显著性差异(P<0.05),在短花针茅丛中心向外5 cm处下降最大；在垂直方向上，随着土壤深度的增加而递减，0～5 cm土层中的含量显著高于5～10,10～15 cm土层中的(P<0.05).土壤中总磷的质量分数，在垂直和水平方向均没有显著性差异(P>0.05),变化趋势不明显.土壤中的有机碳、速效磷、总氮和碱解氮的含量表现出“肥岛”效应和“表聚”效应.短花针茅丛“肥岛”效应有利于荒漠草原土壤肥力的保护，也有助于荒漠草原退化草地的恢复.     

东沙海域沉积物有机碳、氮含量及其同位素分布特征对富甲烷环境指示意义

我国东沙海域是天然气水合物的潜在区,是目前世界上有机碳、氮同位素的环境效应研究的热点区域.通过对ODP184航次3个站位101件沉积物样品中的有机碳、氮含量,碳、氮同位素组成及碳/氮质量比分析测定,并结合沉积物中的顶空甲烷气体浓度和间隙水的盐度、SO42-、NH4+浓度分析,结果显示:1146站位430 m以下沉积层为富甲烷环境,该层段有机质1δ3C和1δ5N值变重,同时碳/氮质量比变小,表明沉积物母质主要来源于陆源高等植物,而1144和1148站位沉积物母质主要来源于海洋浮游动植物;沉积物中氮含量的增加和1δ5N值的亏损,推断可能与富甲烷环境中古细菌硝化作用和固氮作用有关;沉积物中碳、氮同位素的分布与有机碳、氮含量的规律相一致,也反映沉积物间隙水中相关离子的变化趋势.     

黑臭河道沉积物中硫铁行为与氮磷循环的耦合机制

硫、铁的环境行为和氮、磷循环的耦合机制共同影响着河道内源污染的释放.本文总结了黑臭河道沉积物中致黑、致臭的硫、铁与关键营养盐氮、磷的环境行为以及它们之间耦合机制的最新研究进展,提出加强沉积物中硫、铁元素与氮、磷元素之间的耦合过程研究,对于解决目前黑臭河道治理过程中氮、磷营养盐难以达标问题具有重要意义.     

近50年来安徽杭埠河上游地球化学沉积与区域环境变化

2003年在安徽杭埠河上游的龙河口水库采得的沉积物ALE柱样及上游三条主要河流的流域表层样品,在利用SCP记录确定沉积年份的基础上,对其粒度、有机碳、氮、磷含量等气候代用指标进行了分析.研究发现晓天河流域样品有机碳、氮含量最高,柱样中各元素含量随深度增加缓慢变小,但在50 cm深度有明显峰值出现.同时对近50年以来沉积物中粒度变化、碳-氮和氮-磷耦合关系进行了讨论,推断其物质来源以河流携带陆源植物输入为主,其含量变化受物质来源、本身生物化学作用、气候变化、人类活动等影响,并进一步揭示该区域环境变化的不同阶段,发现降雨和人类活动是影响本流域沉积的主要因素.     

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.     

土壤与植物生态化学计量学研究进展

生态化学计量学是一门新兴科学,主要研究生态作用和生态过程中能量平衡及碳、氮、磷等多重化学元素的平衡,有机统一了生物学不同层次(分子、细胞、个体、种群、生态系统以及全球尺度)的研究理论。陆地生态系统的生态化学计量学研究具有重要意义,土壤和植物的碳、氮、磷比例关系可以表征生态系统的养分限制状况以及有机质的分解程度及其对土壤肥力的潜在贡献等。主要综述了生态化学计量学的概念、起源及研究简史,重点概述了陆地生态系统(主要为草原生态系统)中土壤与植物碳、氮、磷的生态化学计量学特征及其对气候因子及人为干扰等因素的响应。     

4种落叶松粗根碳氮磷含量及化学计量比的季节变化

以立地条件、林龄及经营措施相同的日本落叶松、长白落叶松、兴安落叶松、华北落叶松4种落叶松为研究对象，分析粗根碳、氮、磷含量及化学计量比的季节变化.结果表明：季节变化对各项指标的影响明显，除华北落叶松粗根碳氮比、长白落叶松有机碳含量季节间差异不显著外，其他指标季节间均存在显著差异.夏、秋季粗根有机碳含量、全氮含量、碳磷比、氮磷比显著高于春季，全磷含量、碳氮比显著低于春季，但夏季与秋季各项指标间差异均不显著.4种落叶松种间对比显示，日本落叶松比其他3种落叶松的碳、氮、磷含量具有更大的变异系数和极差，说明季节变化对日本落叶松生长的影响最大；日本落叶松氮磷比高，表明氮元素限制对其生长的影响最小.建议抚育过程中，在生长旺季对落叶松林，特别是长白落叶松和华北落叶松林施用氮肥，以促进林分生长.     

湿地氮循环及其对环境变化影响研究进展

论述了湿地氮素通过大气氮沉降、生物固氮、人为氮和径流氮输入等输入途径和植物收获、土壤NH3 挥发、反硝化气态损失、淋滤、径流输出等输出过程以及通过固氮作用、矿化(氨化)作用、硝化作用、反硝化作用等进行生物地球化学循环,提出量化氮与碳、磷之间的关系是目前研究中存在的主要问题,指出在湿地系统内氮迁移量及其与不同环境要素间的关系是下一步研究的主要方向,探讨了湿地氮循环对全球环境变化的影响.     

台湾海峡生源要素生物地球化学过程研究

以微型生物食物网在C和P的生物地球化学循环中的动力学为核心,研究了台湾海峡主要生源要素生物地球化学循环的物理驱动和,物理与生物、化学的过程的耦合,微型浮游生物对碳循环的贡献等。结果表明,在大的进空尺度上,该海域磺及磷的生物地球化学循环主要受水动力调控;夏季南部海峡表现为大气CO2的强源、溶解有机碳是主要的有机碳形态、颗粒有机碳中陆源约占60%;夏季上升流是上层磷的重要来源,其贡献约占光合作用所需磷的16%,对生物生产力的着不可忽视的作用;该海域以微型（Nano)和微微型（Pico)浮游植物为主,其对生物量和生产力的贡献可高达60%和80%,浮游植物的初级产量有一大部分为细菌和异养鞭毛虫表现了较高的生态传递效率,微食物网对传统食物网的贡献可达三分之一。此外,还从物理、化学、生物耦合的角度探讨了ENSO现象对海域生态环境的影响。