筼筜湖悬浮物及颗粒有机碳、氮、磷的时空分布

2008年12月—2009年11月,在筼筜湖5个站位进行表层海水的采样,研究水体中悬浮物(TSM)、颗粒有机碳(POC)、颗粒氮(PN)和颗粒磷(PP)的时空分布特征及其与叶绿素a(Chl a)之间的关系.结果显示,各站位TSM、POC、PN和PP浓度总体上沿着筼筜湖的水流方向逐渐降低,季节变化明显,大部分在夏季(6—8月)出现高峰;POC和PN之间相关性极显著(R=0.989,n=127),POC和PN与Chl a之间也具有较好的正相关关系,而PP与Chl a之间的相关性不显著,浮游植物碳(Cph)与POC的质量比在各站位有所差异.研究表明,筼筜湖POC和PN来源较为一致,在赤潮爆发期间浮游植物是其主要来源,而PP除浮游植物来源外,其他来源如外源碎屑输入、表层沉积物再悬浮以及浮游动物、细菌和碎屑可能对其含量都有较大影响.     

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.     

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.     

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.     

2007年夏季北部湾生态与环境要素分布规律研究

为获得北部湾生态要素分布规律更全面的认识,本文基于北部湾海表层温度、盐度和有关生态参数的遥感数据,利用2007年"908"专项调查资料,结合海流数值计算结果,分析了2007年夏季(6-8月)的海表层温度、盐度、叶绿素a浓度和颗粒有机碳(Particulate Organic Carban,POC)、颗粒无机碳(Particulate Inorganic Carban,PIC)浓度的分布态势并给予合理的动力机制解释:(1)北部湾表层叶绿素a浓度呈明显的自东向西、由近岸向湾中部逐渐递减的态势,高值区为琼州海峡、广西沿岸、越南沿岸和海南岛西南侧近海海域;(2) POC和PIC空间分布特征与叶绿素a相似,低值区均主要集中在湾口水交换较快区域;(3)入侵高盐水的33.5 PSU等值线最北可达到21°N;湾内存在一个上升流区域形成的高盐核心;(4)北部湾水温的高值区分布在广西沿岸和越南沿岸的浅水区;(5)叶绿素a、POC和PIC高值区与沿岸径流有关;(6)海南岛西南部叶绿素a、POC和PIC的高值区与上升流有关。上述分析虽然只是2007年一年的结果,但是结果却具有普遍的意义。     

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%。     

~(234)Th示踪法估算楚科奇海的颗粒有机碳输出通量

为了研究楚科奇海生物泵过程,利用234Th示踪法估算了该海区真光层颗粒有机碳的输出通量。测定了中国第2次北极考察期间获得的楚科奇海测站海水样品中溶解态及颗粒态234Th、238U和颗粒有机碳的含量。基于上层水体中234Th与238U的不平衡并结合一维稳态不可逆清除模型,估算出了真光层中溶解态234Th的清除速率、颗粒态234Th的迁出速率、234Th的平均停留时间等颗粒动力学参数以及颗粒有机碳的输出通量和ThE比值(颗粒有机碳输出通量和初级生产力的比值)。楚科奇海具有较高的颗粒有机碳输出通量和很高的ThE比值,生物泵运转活跃,是全球碳循环的重要汇区。     

基于TM影像的长江口悬沙浓度遥感反演定量模式研究

近年来,由于水利工程等因素,长江入海径流量变化较大并导致入海泥沙量明显呈下降趋势,必会影响海岸带环境．利用遥感技术研究泥沙含量不仅速度快,效率高,周期短,而且对分析河口海岸带冲淤变化,研究流域入海物质通量、物质循环、河口沙洲变化,港口建设,航道治理以及海岸带环境管理都有十分重要韵意义．利用长江口TM影像数据以及现场采集的多个长江口表层悬沙浓度数据,建立悬沙浓度遥感定量反演模式．通过对遥感数据预处理,运用不同的悬沙反演模式进行回93分析,得到低浓度悬沙水体运用多项武模式反演效果较好,高浓度表层悬沙水体运用乘幂模式反演效果较好,同时应用Arcgis软件绘制成悬浮泥沙空间分布图,并归纳出长江口悬沙分布和输移的基本规律．     

侵蚀背景下湘中红壤丘陵区土地利用方式对土壤活性有机碳分布特征的影响研究

以红壤丘陵区典型区域为对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了侵蚀背景下红壤丘陵区不同土地利用方式对土壤活性有机碳的影响规律.结果表明,1)土地利用方式影响土壤活性有机碳主要体现在表层土壤.不同土地利用方式下表层土壤活性有机碳含量差异显著,而在表层以下的土壤中没有显著性差异;2)土地利用方式对不同侵蚀部位活性有机碳影响较大.不同土地利用方式下侵蚀部位土壤活性有机碳含量差异性明显高于沉积部位;3)不同土地利用方式之间活性有机碳的垂向分布规律基本一致,表现为表层活性有机碳含量最高,随着土层深度的增加,含量逐渐减小.     

基于SVM的莱州湾叶绿素浓度遥感反演

叶绿素浓度是浮游植物分布的指示剂，是衡量水体初级生产力和富营养化的基本指标。准确探测海水叶绿素浓度并分析其时空分布变化特征，对海洋生态研究海洋生物资源评价、海洋环境监测、海洋渔业管理等方面都具有重要意义。利用在莱州湾2007年6月至2007年8月测量的32组二类水体叶绿素浓度和同步实测辐射光谱资料，建立了莱州湾叶绿素浓度的荧光算法和SVM（Support Vector Machine）反演模式，并用9月份的8组数据作为验证，结果表明SVM反演模式在莱州湾具有很好的应用前景，为该区域水质参数遥感监测提供参考。     

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.     

最大浑浊带对长江口有机碳分布的影响初探

2005年8月对长江口海域的有机碳分布调查表明,表层水体有机碳浓度从河流向外海递减。底层水体的溶解有机碳和颗粒有机碳浓度的最高值均出现在长江口最大浑浊带内。最大浑浊带是底层水体有机碳的显著碳源。     

2008年台风森拉克引起上层海水降温的机制

采用区域海洋模型(regional ocean modeling system,ROMS)模拟了2008-2009年西太平洋的水动力过程,重点关注台湾东侧台风影响的海域,研究2008年13号强台风森拉克引起的上层海水降温机制.通过对模拟结果的分析,认为30m以上海水的降温主要是扩散作用即夹卷效应造成,而30m以下海水的降温主要由垂向对流即上升流造成.海水从下层50～800m的深度处辐聚上升,在表层50m以浅辐散流出.台风过后海水温度逐渐恢复.研究认为:台风会加强海水的垂向湍流/混合,导致最大Ekman泵吸水深下探,使得下层的低温海水更有可能到达表层.     

九龙江口悬浮颗粒的主要元素化学

本文中讨论九龙江河口海水悬浮颗粒中主要元素的含量分布、结合形态以及颗粒化学组成的主要控制因素。 1986年4月在九龙江河口沿盐度递增方向采集表层海水悬浮颗粒样品。总悬浮物(TSM)、POC的含量测定方法同文献[1]。将悬浮颗粒样品进行0.5 mol/1盐酸浸取     

长江口盐沼滩面演化的有机碳累积效应

通过对长江口崇明岛东部滩地3个典型高程部位(高潮滩、中潮滩、光滩)柱样的元素(C, N)含量、稳定同位素组成(δ~(13)C)、粒度与C/N比等的测定,研究盐沼有机质的来源、更新特征及垂向累积．结果表明,光滩柱样有机质主要来自海洋,颗粒有机碳(POC)含量、C/N比等上下高度一致,有机质的多源性不明显;中潮滩柱样有机质为陆源与海源的混合,陆源成分略占优势;高潮滩柱样有机质的多源性明显,但有机质主要来自陆源与当地植被．随着滩面演化,柱样上部层段的有机质含量增加,陆源物质与当地植被逐渐成为有机质的主要来源,个别POC含量高的层段,原地植被对POC的贡献高达58%．长江口盐沼有机质的分解程度低,POC与黏土含量的垂向分布主要受控于滩面沉积过程,与盐沼高的淤积速率直接相关．从物质净累积看,盐沼是大气中CO_2的一个汇．长江口盐沼高的淤积速率,独特的沙、泥纹层构造及其优良的封堵效应,使埋藏存储成为盐沼碳汇的主要途径．     

非色素物质吸收光谱拟合方法比较

有色溶解有机物质(CDOM)与非色素颗粒物质的吸收皆有随波长增高而类指数函数递减的特征,二者统称非色素物质吸收,其光谱斜率S是海洋水色遥感半分析算法中的一个重要参数.本文基于现场实测数据,比较3种获取该参数的拟合方法,结果表明,增加背景参数K的非线性方法能够有效校正长波段散射的影响,与利用自然对数-线性方法以及一般非线性方法(不含背景参数K)比较,R2的标准偏差(SD)小,受水体类型的影响小.这一结果对于半分析算法的发展具有应用价值.     

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。     

上海城市内河中有机碳含量的时空变化及影响因素分析

2015年12月至2016年12月间,对苏州河、黄浦江4个固定站点的表层水样进行逐月采集,测定溶解态有机碳(dissolved organic carbon, DOC)和颗粒态有机碳(particulate organic carbon, POC)的含量,结合总悬浮颗粒物(total suspended matter, TSM)和稳定碳同位素(δ~(13)C)等参数,研究有机碳的时空变化,并对其影响因素进行初步分析.结果显示,苏州河非汛期时上游DOC质量浓度(4.52±0.48 mg·L~(–1))明显高于下游(3.66±0.32 mg·L~(–1)),而汛期上下游DOC质量浓度无明显差异,推测在汛期与非汛期DOC在上下游输送过程中的停留时间不同可能是DOC空间分布存在差异的主要因素.苏州河汛期颗粒物δ~(13)C(–29.1‰±1.0‰)比非汛期(–28.1‰±0.6‰)更负,表明汛期浮游生物的生长对POC贡献更大.苏州河汛期与非汛期POC质量分数(POC%)则无明显差异,但非汛期POC%平均值(6.01%±2.27%)略高于汛期(4.10%±0.99%).黄浦江DOC(年平均值3.56±0.31 mg·L~(–1))和POC%(年平均值2.18%±0.56%)上下游差异不明显, DOC呈现冬高夏低的特征.汛期更负的δ13C(–28.1‰±0.9‰)与更低的TSM(79.1±26.4 mg·L~(–1))显示黄浦江汛期时主要受到了太湖来水的影响, POC%表现出汛期高、非汛期低的特征.两条河的有机碳输送均以DOC输送为主,水体自净能力的差异使得苏州河DOC/POC变化范围大于黄浦江.从历史数据比对分析来看, 2005—2016年黄浦江DOC质量浓度逐渐降低,一定程度上表明了污水治理三期工程对黄浦江的有机污染治理初显成效,但总有机碳(total organic carbon, TOC)质量浓度的高值表明黄浦江有机污染仍处于较高水平.     

中国海透明度卫星遥感监测

传统的海水透明度监测方法是利用船舶等进行实测。由于船测本身固有的缺点，满足不了当前对海洋要素大范围、快速、实时监测的需求，必须结合卫星、航空遥感等手段，进行立体监测。文章以海水透明度为突破口，开展中国海透明度的卫星遥感监测。结果表明，利用卫星遥感技术反演海水透明度精度可以达到相对平均误差22.6%，在中高透明度海区，具有更高的反演精度。利用建立的海水透明度遥感反演算法和SeaWiFS卫星遥感数据，制作了两年的中国海透明度遥感产品数据集，并利用该产品，对中国海透明度的时空变化规律进行了遥感分析。     

阿拉斯加北极滨海平原极地湖泊的水深遥感反演

 北极滨海平原地区的湖泊水体深度对理解极地地表过程和环境变化具有重要意义。利用遥感数据反演极地湖泊水体深度具有快速和大范围的优势,但目前在极地湖泊中的研究较少。以遥感探测阿拉斯加极地湖泊深度为研究目的,实施并验证了Stumpf水深反演模型对于极地湖泊深度遥感反演的工作方法,且对该地区16 380 km²范围内分布的3 187个湖泊进行了同期深度反演,并利用船载声纳仪实测湖泊水体的深度数据对反演结果进行精度验证。结果显示水深反演结果的平均绝对误差和均方根误差分别为0.37与0.54 m,表明利用遥感技术适用于反演极地湖泊的水体深度。实验结果显示阿拉斯加北部滨海平原极地湖泊平均深度具有沿山麓向滨海平原逐渐下降的趋势。