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1.
探讨了南印度洋海区总有机磷(TOP)、总有机氮(TON)以及溶解无机营养盐的分布规律。分析结果表明：研究海区内溶解无机营养盐受水体中生物活动和物理过程的综合影响,表层水体由于生物活动的消耗,其磷酸盐等无机营养元素的含量一般是采样水深范围内最低的;中深层水体由于生物活动的降低以及有机质矿化作用的影响,无机营养元素的变化范围较小。表层水体中TOP和TON含量占TP和TN的主要部分,说明表层水体中的氮和磷主要以有机态形式存在,且沿着37.8°S从西向东,TOP和TON的含量以及TOP/TP和TON/TN的比值呈降低的趋势。研究海区叶绿素a的分析结果表明,初级生产力的变化可能是控制研究海区TON和TOP空间分布的主要因素。不同形态氮、磷营养元素的相关分析表明,有机营养盐和无机营养盐之间互为补充,且表层水体中有机氮和磷是水体初级生产所需营养盐的重要来源,总氮、总磷的关系表明研究区初级生产力并不受氮、磷的限制。 相似文献
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贵阳雨水无机氮沉降的氮、氧同位素特征 总被引：1，自引：0，他引：1
雨水中氮沉降主要以铵盐(NH+4)和硝酸盐(NO-3)形式存在,这与地表生态氮循环和酸雨等环境问题直接相连.我们测定了贵阳地区雨水中的NH+4和NO-3的氮氧同位素值,讨论了氮素形态分布及其同位素组成特征,探讨了雨水中溶解无机氮的成因.雨水中的NH+4和NO-3平均值分别为0.81和o.51mg N/L;铵盐的δ15N平均值为-4.7‰,较硝酸盐的δ15N平均值负,雨水中硝酸盐δ18O值为25.2‰～40.1‰,平均值为34.2±4.3‰,季节性差别不显著. 相似文献
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大气沉降对海洋初级生产过程与氮循环的影响研究进展 总被引：4，自引：1，他引：3
大气沉降通过为海洋提供外源性氮、磷和铁等微量元素,可显著影响海洋氮、碳循环过程,并产生气候效应。一方面促进海洋初级生产和生物固氮,增强海洋吸收二氧化碳的能力;另一方面影响海洋氮、碳循环路径,增加海洋生物源气溶胶排放量,间接影响气候变化。由于大气沉降对海洋生态系统及气候变化的重要影响,相关科学问题已成为海洋科学与大气科学交叉研究的热点,被多个国际研究计划列为核心研究内容。在大气污染物排放持续增加与沙尘事件频发的背景下,大气沉降对我国东部陆架海(黄海、东海)及其邻近西北太平洋碳、氮循环过程的影响日趋增强,因此该海区已成为大气沉降及其气候影响研究的代表性海域。结合分子生物学和实验生态学手段理解大气沉降影响下的海洋初级生产过程,利用同位素示踪技术研究大气沉降对海洋氮循环的影响,以及获得大气沉降影响下海洋生物源气溶胶排放的观测证据将是未来研究的重点方向。 相似文献
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南海北部时间系列沉降颗粒的有机地球化学特征及意义 总被引：3，自引：1，他引：3
通过对南海北部用大孔径沉积物捕获器采集的时间系列沉降颗粒样品中总有机碳，总氮，氨基酸与单糖组分以及叶绿素等有机组分的分析，揭示了南海颗粒物质中有机组分的主要特征，表明沉降颗粒物质中有机质主要来自近期生长的海洋浮游生物，并进一步推断季风对南海北部沉降颗粒物质通量及有机组分具有重要的控制作用。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>氮是陆地、海洋生态系统动植物生长和繁殖的必需元素之一。在大部分开阔海域,特别是贫营养海域,活性氮(主要包括NH4+、NO3-和水溶性有机氮DON)是初级生产力限制因素,并且很大程度上可能控制着生物泵的效率以及海洋向大气碳的输出。NOx是大气活性氮的主要成分之一,主要来源于化石燃料燃烧、闪电固氮、生物质燃烧和土壤微生物释放,通过一系列的化学反应,最终以NO3-形式沉降。本研究于2013年2月至2014年1月,在南海西沙采集了为期一年的气溶胶样品;在南海北部夏(2012 相似文献
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目前约25%化石燃料来源的CO2被海洋吸收,缓解了人类活动对气候变化的影响。海洋通过多个概念的碳泵将大气中的CO2输送到深海。深海高压和低温的特点有利于CO2溶解,目前已经储存了相当于大气含量50倍的无机碳,另外,深海沉积物中还储存有大量甲烷水合物。认识深海中的碳循环过程,对于保护海洋固碳能力、开发固碳潜力有重要意义。总结了国内外在海洋碳库、碳输送研究方面的进展,重点讨论了深海C元素转化循环的过程以及高压对生命活动的影响。微生物驱动了深海碳循环,大部分浮游植物所包含的有机碳在沉降过程中被微生物矿化成CO2以及转化为难降解的有机碳,使深海成为巨大的、长周转时间的有机碳库; 高压能提高古菌甲烷厌氧氧化的活性,提升屏蔽海底甲烷释放的能力,同时,高压下氧化甲烷的过程中不仅产生碳酸氢盐,还产生可支持异养生物的乙酸,因此,全球甲烷厌氧氧化的通量可能被低估; 高压下细胞代谢额外产生的氨,可作为氨氧化古菌固定无机碳的潜在能量来源。总之,研究现在以及未来的人类活动对深海碳循环过程的影响以及环境效应,评估应用深海作为地球工程技术平台封存CO2的可能性,都迫切需要加深对碳循环在内的深海元素循环的认识。 相似文献
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晚奥陶世全球海洋环境曾发生重要的改变,特别是赫南特冰期的气候变冷,造成了古海洋沉积物中多项地球化学指标出现异常现象,全球多地区出露的赫南特阶均记录了冰期时出现的碳、氮同位素异常,但对其产生机制的认识存在争议.四川盆地东南缘三泉剖面和双河剖面的奥陶系五峰组、观音桥段以及志留系龙马溪组的有机碳同位素、总氮同位素等地球化学指标测试结果显示,三泉剖面和双河剖面的赫南特阶观音桥段泥灰岩有机碳同位素和总氮同位素均出现正偏偏移,并可与其他地区奥陶系剖面进行对比.其中,三泉剖面δ13Corg值分布范围为?31.9‰ ～ ?27.9‰,自五峰组顶部开始偏重,在观音桥段达到峰值?27.9‰,偏移幅度约2‰;双河剖面 δ13Corg平均值为?30.1‰,观音桥段最大值为?29.1‰,向正偏移幅度约为1‰左右.这些变化特征揭示,晚奥陶世有机质的埋藏作用可能改变了海洋溶解无机碳库的碳同位素组成,并且引起赫南特冰期碳同位素异常.三泉剖面和双河剖面 δ15N平均值分别为1.4‰和1.1‰,冰期观音桥段 δ15N值正偏幅度在0.5‰～1‰之间,可能是由于长期的缺氧还原条件促进了海水的反硝化作用,而冰期时海平面下降限制了反硝化作用的强度,从而导致氮同位素出现正偏异常. 相似文献
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喀斯特山区溪流上覆水—孔隙水—沉积物中不同形态氮的赋存特征及其迁移——以麦西河为例 总被引：4，自引：0，他引：4
选取贵州百花湖入湖支流麦西河为对象,研究了上覆水—孔隙水—沉积物体系氮的形态差异,结果表明:麦西河上覆水中,以硝态氮(NO-3-N)为主,氨态氮(NH+4-N)次之,亚硝态氮(NO-2-N)最低;孔隙水中,溶解无机氮中以NH+4-N为主, NO-3-N次之, NO-2-N最低;沉积物中,总氮(TN)的含量为1110.67～4413.16mg/kg;固定态铵含量为34.56～170.05mg/kg,占TN的1.47%～6.25%;可交换态氮以NH+4-N为主, NO-3-N次之, NO-2-N最低。孔隙水NH+4-N是上覆水NH+4-N的2.65～19.51倍,上覆水NO-3-N是孔隙水NO-3-N的7.14～20.43倍。沉积物TN与孔隙溶解水无机氮(DIN)、孔隙水NH+4-N、沉积物可交换态氮和沉积物可交换性NH+4-N呈显著正相关;在沉积物中,可交换性NO-3-N与可交换性NH+4-N及可交换态氮呈显著正相关,可交换性NH+4-N与可交换态氮呈极显著正相关;孔隙水溶解无机氮与孔隙水NH+4-N呈极显著正相关。麦西河不同介质中氮的迁移关系则表现为:由于浓度梯度,上覆水中的NO-3-N扩散到孔隙水中,进而累积到沉积物中;沉积物的可交换性NH+4-N,进入孔隙水,最终扩散到上覆水中。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>全球活性氮的释放和大气氮沉降在最近几十年显著增强,中国加剧的氮沉降(近30年由13.2增加到21.1 kg N ha–1 year-1)主要来自于快速增长的能源消耗(机动车和燃煤)和农业、畜牧业发展(化肥、家畜)等。大气氮沉降主要包括气态、气溶胶及降水中的各种化合物,如氮氧化物、氨、硝酸盐和有机氮等。大气氮沉降是生态系统最重要的氮源之一,而大量的可利用活性氮使得水体系统富营养化以及陆地生态系统氮饱 相似文献
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兰坪盆地三类主要铜银多金属矿床的稳定同位素地球化学 总被引：6，自引：0，他引：6
通过对兰坪盆地内三种主要成因类型（沉积-热液改造型、热水沉积-热液改造型和热液脉型）的铜银多金属矿床硫、碳、氢、氧同位素的研究,揭示了成矿作用过程的某些重要信息：矿石中的硫主要来自细菌还原的海水硫酸盐,但在沉积-热液改造型矿床中可能还有部分有机生物硫和深源火山硫的贡献;碳主要来自不同比值水/岩反应体系中碳酸盐岩地层的溶解结果,但在沉积-热液改造型矿床中还可能有深部地幔去气作用带来的CO2.成矿流体系以大气降水为主要补给源的盆地建造水,盆地建造水的运移成矿过程中可能伴有较为明显的蒸发作用. 相似文献
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Atmospheric Deposition (AD) provides external nutrients such as nitrogen (N), phosphorus (P) and iron (Fe) supporting the growth of phytoplankton in oceans and thereby exerts obvious impacts on carbon and nitrogen cycles and climate change associated. Specifically, the external nutrients derived from atmospheric deposition can promote the marine primary production and nitrogen fixation that enhance the ocean capacity in absorbing CO2; AD may also change a few pathways of carbon and nitrogen cycles in oceans and increase the emissions of biogenic aerosol and radioactive gases such as N2O, DMS, etc. Due to the underlying important impacts on climate and environmental change, AD and processes related have become the hot topics of multidisciplinary studies in the areas of ocean and atmospheric sciences, and the focus of some international core projects such as Surface Ocean Lower Atmosphere Study (SOLAS), an International Study of Marine Biogeochemical Cycles of Trace Elements and Their Isotopes (GEOTRACES) and Integrated Marine Biogeochemistry and Ecosystem Research (IMBER). With the severe air pollution and high frequencies of Asian dust events, as the downwind areas of big cities and dust sources, the East China Sea and adjacent North Pacific have received increasing influences of AD. Limited studies showed that the increase of AD indeed caused significant influence on carbon and nitrogen cycles in these immediately related oceanic areas and the study there would have a signature effect on global oceans. A multidisciplinary study on the impacts of AD in oceans, e.g., combing molecular biology and experimental ecology techniques to study primary production processes, utilizing isotopic techniques to trace the change of the nitrogen cycle, new evidences of ocean-biogenic aerosol emissions, etc. would be the focus in the future. 相似文献
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Phosphorus (P) cycling in mangroves plays an important role in productivity but the magnitude of atmospheric input in the mangrove P budget is still uncertain. This study applied a box model approach to assess P budget in the Indian Sundarban, the world’s largest mangrove ecosystem for conceptual understanding of P cycling and for better representation of transport and transformation of P within the mangrove ecosystem. The P content in the sediment (0.19–0.67 μg g?1) was found much below its maximum retention capacity (322 μg g?1) and was lower than the mean marine sediment (669 μg g?1). The C:N and C:P ratios were correlated (r 2 = 0.66, P < 0.01) and the major fraction of available P was recycled within the organic structure of mangrove ecosystem, thus maintaining productivity through conservation strategies. Atmospheric input accounted for 56.7% of total P input (16.06 Gg year?1) and 50% of total P output (14.7 Gg year?1) was attributed to plant uptake. Budget closing or unaccounted P (1.36 Gg) was only 8.5% of the total input. Two feedback pathways, i.e., input of P from dust fallout and biochemical mineralization of organic matter, significantly affected P availability. The findings of the study suggest that atmospheric deposition is of major importance as a natural and/or anthropogenic forcing function in the Sundarban mangrove system. 相似文献
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近海营养盐和微量元素的大气沉降 总被引：3，自引：1，他引：2
受气候变化和人类活动的影响,传输和沉降到全球近海的大气污染物急剧增加.1997年后对近海营养盐和微量元素大气沉降的众多研究表明,通过大气沉降至近海的氮和磷分别为13～73 mmol N/(m2·a)和0.11～1.6 mmol P/(m2·a),微量元素的沉降通量具有显著的时空变化特征,在不同海区最高可相差3个数量级.对于很多近海包括东海(East China Sea)和黄海(Yellow Sea),大气沉降的营养盐和部分微量元素可能超出了其河流输入量.大气沉降除了对近海富营养化有重要贡献之外,其事件性特征可使初级生产力在短期内大幅度增加,从而影响赤潮发生.微量元素沉降还可能抑制某些藻类生长,对初级生产力和生态系统结构产生更为复杂的影响.未来研究重点是准确估算近海各物质的大气沉降通量,了解其对浮游植物生长的影响机制. 相似文献
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In recent decades, humans have become a very important force in the Earth system, demonstrating that emissions (gaseous, liquid, and solid) are the cause of many of our environmental issues. These emissions are responsible for major global reorganizations of the biogeochemical cycles. The oceans are now a net sink of atmospheric CO2, whereas in their preindustrial state they were a source; the trophic state of the coastal oceans is progressively moving toward increased heterotrophy; and the terrestrial realm is now vacillating between trophic states, whereas in preindustrial times it was autotrophic. In this paper, we present model calculations that underscore the role of human-induced perturbations in changing Earth's climate, specifically the role of anthropogenic nitrogen and phosphorus in controlling processes in the global carbon cycle since the year 1850 with projections to the year 2035. Our studies show that since the late 1940's emissions of nitrogen and phosphorus have been sequestered in the terrestrial living phytomass and groundwater. This nutrient-enhanced fertilization of terrestrial biota, coupled with rising atmospheric CO2 and global temperature, has induced a sink of anthropogenic CO2 that roughly balances the emission of CO2 owing to land use change. In the year 2000, for example, the model-calculated terrestrial biotic sink was 1730 Mtons C/year, while the emission of CO2 from changes in land use was 1820 Mtons C/year, a net flux of 90 Mtons C/year emitted to the atmosphere. In the global aquatic environment, enhanced terrestrial inputs of biotically reactive phosphorus (about 8.5 Mtons P/year) and inorganic nitrogen (about 54 Mtons N/year), have induced increased new production and burial of organic carbon in marine sediments, which is a small sink of anthropogenic CO2. It is predicted that the response of the global land reservoirs of C, N, and P to sustained anthropogenic perturbations will be maintained in the same direction of change over the range of projected scenarios of global population increase and temperature change for the next 35 years. The magnitude of change is significantly larger when the global temperature increase is maximum, especially with respect to the processes of remobilization of the biotically important nutrients nitrogen and phosphorus. 相似文献
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大气二氧化碳浓度(pCO2)的变化在全球气候演化中起着重要的调节作用,重建古大气pCO2的变化历史,有助于预测和研究未来的全球气候变化。大洋有孔虫中的硼同位素比值能够反映海水酸碱度的变化,从而为重建大气二氧化碳浓度的变化历史提供了一种新的手段。文中首先简要回顾硼同位素的研究现状,利用硼同位素重建大气二氧化碳浓度变化的原理依据,在此基础上,测试分析了西赤道太平洋806孔全新世和末次冰期最盛期Globigerinoides ruber样品中的硼同位素,得到该地区全新世和末次冰期最盛期大气二氧化碳体积分数分别为(276.7±24)×10-6(2s.d.)和(178.4±16)×10-6(2s.d.),与极地冰心记录吻合得很好。大洋有孔虫中的硼同位素是一个非常有潜力的古海水酸碱度替代指标。 相似文献
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海洋蓝细菌生物固氮的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
海洋生物固氮是海洋中氮循环的重要过程，其对海洋吸收CO2有着重要的影响。海洋固氮蓝细菌的种类和数量也有待进一步探明。现今的研究已表明，蓝细菌对海洋的氮平衡和生物生产有着重要的贡献。从海洋生物固氮的研究现状和研究方法着手，阐述了海洋生物固氮的意义，并重点对影响海洋生物固氮的因素、海洋蓝细菌生物固氮的生物化学和分子生物学机制等研究方面做了细致的综述，在此基础上提出了海洋生物固氮方面有待深入研究的科学问题，旨在为海洋生物固氮及氮的生物地球化学研究提供基础资料。 相似文献
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潮滩生态系统中生源要素氮的生物地球化学过程研究综述 总被引：2，自引：1，他引：1
海岸带潮滩生源要素生物地球化学循环过程是国际地圈生物圈计划（IGBP）、海岸带陆海交互作用（LOICZ）研究的重要内容,也是全球变化区域响应研究中的重要组成部分。在过去的10～20年之间,潮滩生源要素氮的生物地球化学循环研究得到了长足的发展。基于此,较为全面、系统地总结和分析了有关潮滩氮营养盐的来源、潮滩氮素的物理、化学和生物迁移转化过程及氮素地球化学循环过程中底栖生物效应等一系列研究成果,并提出了今后潮滩生源要素氮的生物地球化学循环研究重点和发展趋向。 相似文献
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沿海海—气界面的化学物质交换 总被引：18，自引：1，他引：18
沿海海－气界面化学物质的交换对生物地球化学循环起着十分重要的作用。大气沉降过程是化学物质进入沿海区域的重要途径之一。物质平衡估算的结果指出，在某些沿海区域，经由大气输入的若干痕量物质的总量几乎相当于河流的输入量，有的甚至更多。大气沉降作用是一些沿海区域氮化物的重要来源，并与富营养化有紧密关系。 相似文献