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选择青藏高原东北隅海北站区的4种高寒草甸土壤进行高分辨率采样, 测定土壤有机碳及其14C信号; 应用14C示踪技术探讨高寒草甸土壤有机碳更新周期和CO2通量. 研究得出海北站高寒草甸生态系统土壤有机碳储量在22.12´104 ~30.75´104 kgC·hm-2之间, 平均为26.86´104 kgC·hm-2. 高寒草甸土壤有机碳的更新周期从表层的45~73 a随深度增加到数百年甚至数千年或更长. 高寒草甸生态系统土壤呼吸的CO2通量变化于103.24~254.93 gC·m-2·a-1之间, 平均为191.23 gC·m-2·a-1. 土壤有机质分解产生的CO2通量变化于73.3 ~181 gC·m-2·a-1之间. 矮嵩草草甸土壤30%以上的有机碳贮存在土壤表层(0~10 cm)的活动碳库中, 土壤有机质更新产生的CO2占整个剖面有机质更新产生的CO2通量的72.8%~81.23%. 响应于全球变暖, 青藏高原高寒草甸生态系统土壤有机碳的储量、流量、归宿变化等问题有待进一步研究. 相似文献
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水塘是连接上游集水坡地和下游水体的重要水文通道,也是氮素发生生物地球反应的重要场所.作为氮素高效去除的首要机制,水塘的反硝化脱氮潜力及其影响因素亟待揭示.本研究选择太湖上游丘陵区天目湖流域4类（茶园塘、村塘、养殖塘、林塘）共14个典型水塘为研究区,分别监测了其夏、秋季水质和沉积物变化特征,并利用膜进样质谱法（MIMS）直接测定水塘水体中溶存的反硝化产物N2浓度.结果发现,14个水塘上覆水中N2过饱和浓度在1.36~28.35 μmol/L之间,平均值为（8.23±6.04）μmol/L,夏季和秋季N2过饱和浓度分别为（8.81±4.08）和（7.64±7.46）μmol/L,夏季高于秋季,不同类型水塘N2过饱和浓度大小顺序为：茶园塘>村塘>养殖塘>林塘;结合水气交换通量模型估算了反硝化潜力,14个水塘的反硝化速率均值为（4.75±3.27） mmol/（m2·d）,反硝化速率大小顺序为：茶园塘>村塘>养殖塘>林塘.相关分析结果表明,反硝化作用与水体中硝态氮浓度呈显著正相关,与溶解氧浓度呈显著负相关;反硝化作用同样与沉积物中硝态氮含量呈显著正相关,与容重呈负相关,说明水塘反硝化作用同时受上覆水中硝态氮、溶解氧以及沉积物容重等理化性质共同调节.进一步通过与传统的反硝化测算方法对比验证,发现采用膜进样质谱法并结合水气交换通量模型来估算水体反硝化潜力具有可行性,同时操作简便、所需样品少、测定速度快,适用于淹水环境反硝化作用的测定. 相似文献
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210Pbex沉积通量突发增大对湖泊生产力的指示 总被引：8，自引：0，他引：8
210Pb沉积计年的基本假设是大气沉降并经由湖水转入沉积物的210Pbex 通量稳定. 当沉积速率相对稳定时, 沉积物中210Pbex 的比活度将随沉积年代呈指数衰减. 湖泊水体中的210Pbex 主要随有机微粒的沉降而进入沉积物. 如果湖泊水体中有机质沉积通量出现突发增大时, 则可能显著地增大210Pbex 被清洗而转入沉积物的通量. 这种突发性清洗效应, 一方面显然不符合210Pb沉积计年的基本前提; 另一方面可能指示湖泊水体初级生产力的明显变化. 根据云南程海近代沉积物210Pbex 垂直剖面的特殊变化, 对这一问题进行讨论. 沉积物柱芯于1997年6月采自程海深水湖区. 137Cs比活度垂直剖面呈现出3峰特征, 给出了可靠的计年结果并显示出近几十年间沉积物堆积的稳定性. 而210Pbex 比活度垂直剖面呈现出特异的峰值分布, 并与Corg垂直剖面相似. 这一现象可能与制约210Pbex 转入沉积物的机制有关. 程海沉积物中Horg/Corg和Corg/Norg原子比平均值分别为5.51和7.04, 表明其有机质主要源于内生藻类残骸. 根据沉积物有机质“沉降-降解-堆积”的3阶段特征, 模拟计算出1970年以来有机碳Corg的沉积通量(F(Corg)). 不同年代210Pbex 的沉积通量(F(210Pbex ))与F(Corg)显示出很好的同步关系. 特别是1972～1974年和1986～1989年的两个时段, 二者同步增大. F(Corg)的变化导致F(210Pbex )的变化; F (210Pbex)的变化在一定程度上反映出湖泊生产力的历史变化. 相似文献
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运用MnO2纤维富集-228Ac b计数法测定了南沙海域两个测站3个时间点水柱的228Ra比活度, 得其值介于0.38至 3.60 Bq×m-3. 发现228Ra的分布能满足稳态条件. 采用一维稳态模型, 以228Ra-NO- 3法测得测站NS97-43, NS99-53(T1)和NS99-53(T2)的新生产力分别为4.4, 5.1和5.7 mmolC·m-2·d-1. 结合初级生产力的文献报道值, 计算得南沙海域的f比介于0.12~0.15. 相似文献
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北冰洋考察区海-气CO2的分布特征和通量研究 总被引：1，自引：2，他引：1
利用中国首次北极科学考察中走航观测所获得的北冰洋考察区海-气CO2分压及相关资料, 分析研究了考察区夏季大气和表层海水中CO2分压的分布特征, 首次用实测的海-气CO2资料于多种方法估算了考察区夏季海-气CO2的通量. 结果表明考察区夏季大气中CO2分压(Pa)的测值范围在(352~370)×10-6 CO2·Air-1(单位下同)之间, 平均为358, 平面上具有波因特来的北部海域较高, 其余海域分布较均匀的分布特征; 夏季表层海水中CO2分压(Pw)测值在98~580之间, 极值之差竟达472, 平均值为242, 比相应的分压(Pa)低116, 呈现西低东高、北低南高的平面分布特征, 并与研究区浮游生物、冰况、水温和环流状况有密切关系. 估算结果表明, 各种计算方法所估算出的碳通量F的平面分布趋势相似, 除考察区东部海域为大气CO2的弱源区外, 大部分海域都为大气CO2的汇区或强汇区, 但它们的值却有较大差异, 平均值在6.57(Liss法)至26.32 mg CO2·m-2·h-1(14C法)之间, 最大与最小值之间相差约4倍, 大约分别是全球平均值的2~10倍; 若以Wannikhof系数估算, 本海域的平均碳通量则是Takahashi, Feely等人在本海域模拟估算值的2倍左右. 相似文献
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贡嘎山山地暗针叶林带森林土壤温室气体N2O和CH4排放研究 总被引：7，自引：0，他引：7
利用静态箱法对贡嘎山森林生态系统峨眉冷杉原始林、演替林以及峨眉冷杉采伐迹地土壤N2O和CH4排放通量进行了测定. 结果表明: (1) 各观测点土壤向大气释放N2O, 土壤为大气N2O的排放源, 而CH4的排放通量均为负值, 土壤为大气CH4的吸收汇, 各观测点N2O年均排放通量的对比关系为峨眉冷杉(Abies fabri)原始林＞采伐迹地>演替林, CH4年均吸收通量则表现为峨眉冷杉原始林＞演替林＞采伐迹地. (2) 各观测点N2O排放通量具有明显的季节变化, 夏季7~8月以及春季2~3月土壤N2O出现两次排放高峰, 冬季及春季3月中旬至4月N2O排放量较低. 各观测点CH4吸收强度的季节变化波动强烈, 规律不明显. 总的来说, 演替林和采伐迹地CH4吸收通量均以5月中旬至7月下旬为最高, 其余时间较低, 而峨眉冷杉原始林到9月份CH4吸收通量仍保持较高的数值. 与原始林相比, 演替林和采伐迹地的CH4吸收能力要弱些, 且采伐迹地的CH4吸收能力更弱, 森林砍伐降低了土壤对大气CH4的吸收能力. (3) 峨眉冷杉原始林N2O排放通量存在明显日变化规律, 且N2O排放通量与气温(r = 0.95, n = 11, α ＜0.01 ) 和5 cm地温(r = 0.81, n = 11, α ＜0.01 ) 呈显著正相关. CH4日变化规律不明显, 与气温、地温均无明显相关关系. 相似文献
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借鉴Parry(1986)方法的思路, 提出求解含CO2盐水流体包裹体摩尔体积和组分(Vm-X)的新方法. 新方法以实测包裹体气-液相CO2部分均一温度及均一方式(Th,CO2), 包裹体盐度(S)和包裹体完全均一温度(Th)为原始数据, 构建了含XCO2、XNaCl、Vm及F(包裹体气-液相CO2部分均一时CO2相的充填度)四个未知量的四个关联方程. 通过解四个方程构成的方程组, 求取包裹体的Vm-X值. 前三个方程为XCO2、XNaCl和Vm的数学表达式, 它们只与Th,CO2、S和F相关, 其简化的形式可表示为: ; ; . 第四个方程为包裹体完全均一时XCO2、XNaCl、Vm和Th间的热力学关系式, 简化形式为: . 解方程组要使用迭代求解法, 过程如下: 先给定F值代入前三个方程, 可分别求得XCO2、XNaCl和一个摩尔体积值Vm1, 然后把求得的XCO2、XNaCl代入方程f4 求出另一个摩尔体积值Vm2, 当Vm1＝Vm2, Vm1(Vm2)、F、XCO2和XNaCl即为整个方程组的解, 如符合地质意义, 即求得了包裹体的Vm-X值. 与Parry(1986)方法相比, 该方法更易于使用, 对XCO2的求解也更精确. 新方法适用于求解CO2气-液相部分均一时, 温度高于笼合物熔化温度, 且不含固相石盐的含CO2盐水体系流体包裹体. 相似文献
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对帕米尔高原慕士塔格地区海拔4500 m第四纪冰川作用区夏季近地表大气CO2及H2O的含量进行了连续两年的观测, 结果表明自6月底至8月中旬大气CO2含量整体呈轻微的下降趋势, 下降幅度约5 μmol·mol-1, 并且具有明显的日变化周期. 该区近地表大气CO2日最高含量出现在当地时间2:30~5:30 am, 最低浓度发生于12:30~15:30 pm. 对比2002年与2003年的观测结果, 可以发现2002年夏季该区近地表大气CO2日平均含量整体较2003年低5 μmol·mol-1, 而且, 2002年CO2含量日变化幅度更大. 考察大气H2O与CO2含量变化的关系, 发现二者有很好的负相关. 上述现象揭示慕士塔格第四纪冰川作用区近地表大气CO2含量的变化不仅受植物光合作用的影响, 同时大气中H2O的含量在控制CO2含量方面起重要作用. 相似文献
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湖、库水体是重要的N2O排放源，在全球氮素循环及全球气候变化中具有重要作用.本文综述了目前有关湖、库水体N2O排放研究进展，重点介绍湖、库水体N2O产生和排放的过程、不同时空尺度的排放特征、N2O排放的影响因子框架及监测方法.湖、库水体N2O不仅源于内部微生物硝化作用、反硝化作用、硝化-反硝化耦合作用、脱氮作用以及极少数底栖无脊椎动物代谢过程，同时流域上游河流汇入、地表径流输入、污水排放以及地下水排泄等构成湖、库水体N2O的重要外源，但目前对内源/外源的相对贡献的定量化研究不足；湖、库水体N2O排放方式包括扩散、植物传输及少量气泡排放，对水库而言，大坝下游水电涡轮机形成的脱气作用可能是N2O排放的潜在途径.对文献综合分析表明，湖、库水体N2O排放通常呈现明显的季节变化（夏季>冬季）和日变化，同时在全球（一般低纬度>高纬度）、区域及水体内部等不同尺度上表现出显著的空间变异性；这种时空变异特征主要受到湖、库自身理化因子（温度、营养盐、溶解氧、C/N、水文）、生物因子（水生植物、藻华）以及陆域人类活动（污水排放、农业活动以及城市化等）的影响；湖、库N2O排放不同监测方法的差异也是潜在的影响因素，传统的漂浮箱法和薄边界层法均可能低估水体N2O排放通量，未来需将传统的监测方法与新型的涡度相关法相结合，减小监测方法的不确定性.结合当前湖、库水体N2O排放的研究不足，建议未来可以从湖、库N2O产生的微生物机制，区域尺度上人类活动与湖、库群N2O排放的耦合关系，水陆交错带的产、排过程，变化环境下的湖、库N2O排放以及监测方法等方面深入研究. 相似文献
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反硝化作用是将氮素从湖泊中彻底去除的重要途径之一,对于减轻湖泊富营养化具有重要意义。为了探究太湖沉水植物附着生物的生物量、潜在反硝化速率变化规律及其与环境因素的关系,在沉水植物生长盛期(7月),以太湖沉水植物主要分布区域东部湖湾作为采样区域,研究了太湖常见的3种沉水植物上附着生物的生物量,并利用乙炔抑制法测定沉水植物上附着生物的潜在反硝化速率,分析了太湖沉水植物附着生物的生物量及其潜在反硝化速率的主要影响因素。结果表明,太湖常见的3种沉水植物单位体表面积附着生物的生物量(AFDM)在0.037~0.789 mg/m2之间,均值为(0.389±0.261) mg/m2,沉水植物上附着生物的生物量存在空间差异,最大值出现在贡湖湾G1采样点((0.794±0.007) mg/m2),最小值出现在胥口湾X1采样点((0.041±0.005) mg/m2)。太湖沉水植物单位体表面积附着生物的潜在反硝化速率在3.09~58.80 μmol/(m2·h)之间,均值为(24.75±5.96)μmol/(m2·h)。太湖沉水植物附着生物的潜在反硝化速率存在空间差异,其中最大值出现在贡湖湾G1采样点((58.80±20.20) μmol/(m2·h)),最小值出现在胥口湾X1采样点((3.09±1.79) μmol/(m2·h))。相同条件下,沉水植物附着生物的生物量及潜在反硝化速率因植物种类的不同而存在差异,狐尾藻(Myriophyllum spicatum)上的附着生物的生物量及潜在反硝化速率显著高于苦草(Vallisneria natans)。相关性分析结果表明,沉水植物上附着生物的生物量与水体氮磷浓度相关。沉水植物附着生物的潜在反硝化速率与附着藻类的生物量、水体溶解有机碳及pH存在显著相关关系,这3种因子可以解释81.2%的沉水植物附着生物潜在反硝化速率变化,本研究结果可为进一步研究浅水湖泊脱氮过程及富营养化治理提供一定的理论依据。 相似文献