春季北部湾北部海域颗粒有机物的碳、氮同位素组成

2011年4月期间,对北部湾北部海域水柱中颗粒有机碳(POC)、颗粒氮(PN)浓度及其同位素组成开展了研究,结果表明,研究海域水柱中的颗粒有机物主要受陆源输入和生物生产过程的影响.根据POC、PN、C/N比(摩尔比)、δ13C和δ15N的空间分布规律,可将研究海域区分为具有不同特征的3个区域,其中钦州湾外围海域的δ13C最低,反映出该区域颗粒有机物受陆源输入的影响较大;铁山港外围海域具有高的POC、PN和δ15N特征,C/N比也接近于Redfield比值,说明其颗粒有机物主要受控于生物初级生产过程;琼州海峡西侧海域呈现低POC和PN特征,与南海外海水的特征较为接近,而该区域同时具有低C/N比和低δ15N的特征,表明其受生物固氮作用的影响明显.     

长江口滨海湿地植物群落潮沟水体有机碳动态及其影响因素

潮沟系统是滨海湿地与外界环境之间横向碳交换的重要通道.本研究以长江口滨海湿地典型植物群落(禾本科Poaceae和莎草科Cyperaceae)为研究对象,调查了不同潮汐(小潮期与大潮期)退潮过程中潮沟水体可溶性有机碳(DOC)和颗粒态有机碳(POC)的季节变化.结果表明,潮水向外输出的过程中,DOC和POC从高潮滩到口外浅水光滩均逐渐变化,大潮期时不同生境潮沟的有机碳丰度一般比小潮期高.在具有较高植物生物量和土壤有机碳储量的Poaceae群落中,各季节潮沟水体DOC含量均显著高于Cyperaceae生境潮沟;相反,各季节Cyperaceae群落潮沟POC含量则高于Poaceae群落潮沟.此外,Poaceae群落潮沟在各季节均表现为DOC净输出,而POC为净输入,各季节DOC和POC在Cyperaceae群落潮沟均呈现净输出趋势.     

崇明东滩湿地沉积物中还原无机硫的形态特征

运用冷扩散连续提取法对崇明东滩湿地沉积物中的酸可挥发性硫(AVS)、黄铁矿硫(CRS)和元素硫(ES)等三种化学形态的还原无机硫进行了定量分析,结果表明,崇明东滩湿地表层沉积物中AVS含量为0.84~3.53μmol/g,CRS含量为2.53~5.16μmol/g,ES含量为0.72~1.13μmol/g.沉积物中的还原无机硫(RIS)含量排序为:高潮滩中潮滩低潮滩.CRS即黄铁矿硫是沉积物中主要的还原无机硫化物形态,占48.2%~67.9%.崇明东滩柱状沉积物中三态还原无机硫的含量呈现不规则垂向分布特征,高、中、低潮滩存在一定差异,反映了不同沉积环境中沉积物粒度和有机质组分、水动力条件、植物根际作用和生物扰动等诸多因素的综合影响.     

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.     

长江口滨海湿地有机碳循环过程及影响因素研究进展

滨海湿地是“蓝碳生态系统”的重要组成部分。综述了长江口滨海湿地土壤有机碳时空分布及含量、碳汇速率、有机碳横向输入输出通量及量化方法、有机碳循环定量分析模型以及有机碳储量和组分对不同影响因素所做出的动态响应规律,发现在土壤有机碳水平空间分布上,崇西湿地＞崇明东滩＞九段沙＞南汇潮滩;有机碳通量和浓度变化主要受到植物生物量和结构、水和土壤的理化性质、陆源输入和潮汐动力、间隙水交换以及人类活动和全球气候变化的影响。未来应加强长江口湿地土壤碳库和有机碳输运通量统一观测,准确量化各主要因素对有机碳的贡献,这对研究盐沼湿地的碳循环机理和碳汇评估具有重要意义。     

王征1汪昆平1方芳1付川2郭劲松1

2010年4月在三峡库区重庆段长江干流及部分支流的14个消落带采样点采集消落带土样,对有机质、全氮和全磷进行了测定,并对土壤的化学计量学特征进行了分析.结果表明,淹水过后消落带土壤有机质均值大于对照土壤.消落带植被覆盖状况对消落带土壤有机质和全氮含量变化影响较大,淹水前植被覆盖度高的消落带在落干初期土壤有机质和全氮含量高于对照土壤,而植被覆盖低的消落带土壤有机质和全氮低于对照土壤.消落带土壤全磷含量与植被覆盖度、土地利用类型均没有明显的关系.与对照土壤相比,消落带土壤 C:N、C:P 较大,N:P 较小,消落带土样有机质和全氮含量呈现良好的线性拟合关系,表明两者有相同的来源     

粤东五华河悬浮颗粒有机质的组成及输出通量

河流碳输出过程构成全球碳循环的一个重要环节。基于一个完整水文年的月周期性采样分析,讨论了五华河径流中悬浮颗粒有机质(POM)的性质及其来源,估算了流域有机质的输出通量。结果表明:五华河径流中颗粒有机碳(POC)和颗粒有机氮(PON)的平均含量分别为0.77 mg/L和0.12 mg/L,其中汛期含量高于枯水期;五华河河流总悬浮颗粒物(TSS)、POC、PON含量以及河流颗粒有机质C/N比与流量的关系揭示五华河径流中POM主要源自流域土壤有机质的侵蚀,而且在迁移过程中受到水体微生物的分解;五华河流域POC和PON年输出通量分别为430 kg/(km2·a)和70 kg/(km2·a),其中汛期POC和PON输出量分别占全年输出总量的74.23%和76.17%。     

闽江口潮滩湿地微地貌变化对重金属富集特征影响研究①

以闽江河口琅岐岛潮滩湿地沉积物柱状样品(0～20 cm)为研究对象,分析不同地貌单元沉积物Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn、Rb、Sr、Zr、Cr十种重金属元素富集特征,结果表明,高、中、低潮滩沉积物在8～12 cm深度处都有明显重金属富集现象。中潮滩表层沉积物重金属有明显富集,而高潮滩并没有表现出这一特征,低潮滩Cu、Rb、Sr、Zr、Cr五种元素也有此特征表现。对潮滩不同地貌单元沉积物重金属平均含量进行对比分析,发现重金属分布并没有表现出明显垂岸分带规律。     

米草引种对潮滩沉积物有机质的贡献及碳埋藏的影响

米草(Spartina)为C4光合作用类型植物.20世纪60年代以来的引种有效地改变了我国滨海潮滩的生态系统,使潮滩沉积物有机质的来源发生了变化,从而引起沉积物有机碳同位素的值发生明显变化.定量分析前后潮滩的碳埋藏量变化,有助于合理预测潮滩蓝碳的埋藏潜力,为我国的蓝碳调查与评估提供重要依据.通过分析苏北王港潮滩的互花米草滩(DF01孔)、过渡滩(DF02孔)和光滩(DF03孔)三处的柱状沉积物有机碳(TOC)含量和有机碳同位素(δ~(13)C)的值,得到如下结论:(1)米草滩DF01孔沉积物地球化学特征随深度变化可分为两段,168cm以下为粗颗粒,TOC平均含量为0.13%,有机碳δ~(13)C平均值为-28.05‰;168~0cm沉积物颗粒变细,从4.88Φ变化到7.74Φ,TOC含量从0.17%增大到0.88%,δ~(13)C的值不断增大,到表层达到-21.89‰,说明潮滩沉积物有机质中米草的贡献明显.(2)根据米草滩柱状样沉积物δ~(13)C变化深度,结合王港潮滩米草的引种时间1982年,估算得出该地的沉积速率为4.94cm·a-1.进一步得出米草引种以来有机碳的埋藏速率约为311.0g·m~(-2)·a~(-1),引种之前约为45.1g·m~(-2)·a~(-1).米草引种之后有机碳埋藏速率为引种之前的7倍,米草的引种大大增加了潮滩的蓝碳埋藏能力.     

三峡水库蓄水后消落带土壤有机质和氮磷含量及分布特征

2010年4月在三峡库区重庆段长江干流及部分支流的14个消落带采样点采集消落带土样,对有机质、全氮和全磷进行了测定,并对土壤的化学计量学特征进行了分析.结果表明,淹水过后消落带土壤有机质均值大于对照土壤.消落带植被覆盖状况对消落带土壤有机质和全氮含量变化影响较大,淹水前植被覆盖度高的消落带在落干初期土壤有机质和全氮含量高于对照土壤,而植被覆盖低的消落带土壤有机质和全氮低于对照土壤.消落带土壤全磷含量与植被覆盖度、土地利用类型均没有明显的关系.与对照土壤相比,消落带土壤C：N、C：P较大,N：P较小,消落带土样有机质和全氮含量呈现良好的线性拟合关系,表明两者有相同的来源.     

氮添加对亚热带常绿阔叶林土壤有机碳及土壤呼吸的影响

以福建省武夷山亚热带常绿阔叶米槠林为研究对象, 开展氮添加实验。采用4个氮添加梯度(CK, N50, N100和N150, 分别表示氮添加0, 50, 100和150 kg/(hm²·a))模拟自然氮沉降变化, 探究氮添加对土壤有机碳及土壤呼吸的影响。结果表明, 氮添加对表层土壤(0~20 cm)总有机碳的影响不显著, 对颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)两种不同碳组分含量的影响不同。其中, N100和N150处理分别使土壤POC含量显著上升110.7%和147.9% (p₁ = 0.024, p₂ < 0.001); 土壤MAOC含量则随氮添加量升高呈下降趋势, 但差异不显著。土壤呼吸速率的年际波动呈单峰式, 且在不同观测时间内, 各样地土壤呼吸速率对氮添加的响应不同。通过土壤呼吸速率与土壤温度的拟合方程计算, 得到2018—2020年CK, N50, N100和N150样地土壤呼吸年均碳排放量分别为1205.31, 1191.56, 1287.56和1128.61 g C/m²。其中, N50样地与CK样地无显著差异, N100样地显著上升6.82% (p<0.001), N150显著下降 6.8% (p<0.001), 即N100可以促进土壤呼吸年碳排放, 而N150对土壤呼吸年碳排放有抑制作用。     

长江口潮滩沉积物中磷的分布和形态特征

研究了长江口潮滩表层沉积物中磷的含量、分布及其形态特征．结果表明,沉积物中总磷（TP）的含量在539．6-3379．5mg／kg之间,石洞口（SDK）排污口处含量最高;磷的沿程空间变化明显,某些岸段夏季和冬季季节性变化较大,这主要受人类活动（排污）、沉积环境和水动力条件控制．除SDK样点有机磷含量偏高（43．6％）外,沉积物中有机磷（OP）含量较低;磷主要以无机磷（IP）形态存在,其中钙结合态磷（Ca—P）在IP中占主要地位,占54．4％～94．3％．沉积物中生物可利用磷（BAP）主要受人类活动控制,可以作为长江口潮滩环境潜在生态风险评价指标之一．     

长江口外冲淡水区悬浮颗粒物中总有机碳和叶绿素a的碳同位素分布

应用超声提取、固相萃取(SPE)、薄层色谱(TLC)技术,成功提取、分离了海水悬浮颗粒物中的色素类化合物,并对叶绿素a(Chl a)的碳同位素进行了测定,建立了海水悬浮颗粒物中叶绿素组分的TLC分离及稳定碳同位素测定方法.测定了长江口外冲淡水区颗粒有机碳(POC)和Chl a中的碳同位素.发现悬浮颗粒物中Chl a的δ13C介于-28.17‰～-32.29‰之间,平均值-29.75‰;POC的δ13C介于-17.92‰～-23.19‰之间,平均值-20.67‰,Chl a比POC的δ13C偏负9.08‰.表层Chl a的δ13C值由北向南逐渐偏负,由近岸向开阔海域逐渐偏正.     

重金属在互花米草盐沼湿地中的富集及迁移规律

以王港潮滩湿地互花米草-沉积物为研究对象,分析了Cu、Zn、Pb、Cr和Mn 5种元素在该植物体内的积累、富集及迁移规律.结果表明,盐沼湿地重金属含量的垂向变化受粒径的影响比较小,主要受控于植物地下生物量的大小;枯枝落叶中重金属释放分解主要发生在60d以内;互花米草体内元素的积累与分配主要取决于植物生物量的积累及其各组分中元素的含量;互花米草对5种重金属元素的吸收有一定的选择性,植物不同部位的累积存在差异,Mn表现为叶茎根,Cu、Zn极大部分在根部累积,Pb和Cr的表现为根叶茎;该植物对5种重金属元素的迁移效率表现为MnPbCrZnCu.     

苏北南部淤泥质岸滩稳定性分析

选择年平均高潮位、年平均含沙量、潮滩宽度、潮滩平均坡度、潮滩滩高、年淤高率、年淤进率作为7个指标因子,利用主成分分析方法分析苏北南部岸滩的冲淤变化状况,并划分该岸段的岸滩稳定状态。结果表明,控制苏北南部淤泥质海岸稳定状态的主要因子是泥沙含量、潮滩宽度及其潮滩的年淤进量,潮滩坡度是次一级的指标。苏北南部淤泥质海岸可分为稳定淤涨型、侵蚀不稳定型和基本稳定型三种状态。     

南黄海辐射沙脊群苦水洋海域沉积地层特征及其环境演变

通过分析南黄海辐射沙脊群苦水洋海域铁板沙11DT06钻孔的沉积相序列、14 C测年数据、粒度特征及其沉积环境意义,并与该海域北翼潮流通道11DT01孔、里磕脚11DT02孔对比,重建了MIS 3阶段以来苦水洋海域的环境演变过程.铁板沙11DT06孔自上而下揭示了4个沉积序列:S1(潮流沙脊层)、S2(潮滩层)、S3(陆相硬黏土层)和S4(高潮滩层).MIS 3阶段以来苦水洋海域经历了潮滩(ca.44~25ka BP)、洪泛平原(陆相硬黏土层,ca.25~12ka BP)、滨岸沼泽与潮滩(ca.12~7ka BP)和水下沙脊-潮流通道(ca.7ka BP至今)等一系列环境演变过程.铁板沙潮流沙脊主要由细砂和粉砂质细砂组成,而MIS 3阶段与早全新世的潮滩沉积主要由黏土质粉砂和粉砂质黏土组成,分选性总体都较差,基本都为正偏态,表明沉积物粒度分布都存在细尾部分,这正是潮流沉积物的一大特点,与洪泛平原相的硬黏土层存在明显差异,指示了主控沉积动力环境的不同.苦水洋海域三个钻孔测试获得的11个AMS 14 C和2个OSL测年数据显示了海陆交互作用强烈地区测年结果的复杂性与不确定性.     

奉贤滨海湿地蟹类和蟹洞的分布特征及影响因子

研究了奉贤滨海湿地3种生境类型中的蟹类、蟹洞分布特征以及影响因子,揭示了影响蟹类及其洞穴分布的主要影响因子,加深了对穴居蟹类生活习性的认识.结果显示:①天津厚蟹多度在高潮滩芦苇生境高于低潮滩互花米草生境、中潮滩芦苇-互花米草混合生境(p＜0.01),褶痕相手蟹多度在生境间无显著差异(p＞0.05);②高潮滩芦苇生境中,...     

福建万木林自然保护区12种优势植物叶碳、氮含量及其与热值的关系

测定福建万木林自然保护区12种不同层次优势植物叶片碳(C)、氮(N)含量和热值大小,分析探讨C、N、C/N的季节变化动态及其与热值的相关性.结果表明:叶片C、N含量年均值分别为47. 79%和1. 77%,与全球陆生植物相比,表现为C含量高,N含量低,即N素受限,高C/N表明该地区植物养分利用效率高; 12种优势植物叶片平均C、N含量呈:夏季春季秋季冬季,C/N呈:秋季冬季春季夏季,C含量季节间差异达极显著水平(P 0. 01);不同植被层次植物叶片C含量为:乔木层灌木层草本层,而N含量为:灌木层乔木层草本层,差异均达极显著水平(P 0. 01); 12种优势植物叶干质量热值(GCV)、去灰分热值(AFCV)与C含量极显著正相关,灰分含量(AC)与C含量显著负相关; AFCV与N含量显著正相关.表明C含量可反映热值的高低.上述结果可为科学估算福建万木林自然保护区森林生态系统植物C、N库贮量,合理开发利用生物质资源提供理论依据.     

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.     

长江口及其邻近海域低氧现象的历史变化及发生机制

通过回顾历年关于长江口及邻近海域低氧区的相关文献记录,结合目前已有的调查研究结果,从动力机制,地质地理环境,生物化学地球过程三个方面来总结低氧水体发展过程,并得出以下结论:(1)冲淡水与台湾暖流的入侵所形成的强烈层化现象阻止溶解氧的垂向输运,是造成低氧主要原因;(2)陆源有机物输入量增加与上升流带来丰富的营养盐,提高了水体初级生产力,生物体呼吸耗氧与有机分解耗氧恶化了长江口外的低氧现象;(3)长江口外特殊的陡坡式地形与水下河谷地形保护低氧水免于被破坏,并为低氧水的扩张提供帮助。