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生物固氮作用是一个重要的海洋新氮来源，在海洋生物地球化学循环中扮演着不可替代的角色。基于稳定同位素（15N2）示踪吸收法，是目前直接测定海洋生物固氮速率最有效的手段。其中，高效、洁净地将15N2引入海水培养体系，并准确定量培养体系底物的同位素示踪水平，是同位素示踪吸收法准确获取固氮速率的关键。本研究针对15N2同位素示踪剂引入这一关键环节进行了探讨，确认改进气泡法是将15N2引入海水培养体系的首选操作。在对培养体系造成的较小扰动的情况下，可将培养体系氮气底物的15N原子丰度提升至10%以上，相对于另一种导入同位素示踪剂的手段——预溶解海水法，改进气泡法将培养瓶中氮气底物的15N原子丰度提升了近200%。此外，改进气泡法还具有最小化痕量金属沾污、操作简便等优点。将改进气泡法结合与稳定同位素比值质谱测定结合，是准确测定水体生物固氮速率的推荐方法。 相似文献
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反硝化与厌氧氨氧化作用是海洋结合态氮迁出的主要途径,15N示踪法是定量反硝化和厌氧氨氧化作用的新方法,它具有灵敏度高、可同步测量反硝化与厌氧氨氧化速率的优点.本研究开展了一系列方法学实验,以确定高纯氦气驱赶水样所含气体的时间、超声赶气时间、同位素比值质谱仪测量N2含量的精度、N2含量及其同位素组成测定的工作曲线以及示踪剂的最佳添加量等,从而确立起15N示踪同步测定海水反硝化和厌氧氨氧化速率的方法.所建立方法测量N2含量的相对标准偏差小于8%,可满足海洋反硝化与厌氧氨氧化速率测定的需要.应用该方法实测了厦门筼筜湖富氧与缺氧水体的反硝化与厌氧氨氧化速率,结果表明,缺氧底层水的反硝化速率[4.10～5.47μmol/（dm3·d）]比富氧表层水[0.43～0.46μmol/（dm3·d）]明显来得高,但缺氧底层水的厌氧氨氧化速率[0.00～0.12μmol/（dm3·d）]则比富氧表层水的速率[0.52～0.67μmol/（dm3·d）]低得多. 相似文献
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本研究采集了在鱼虾混养池塘育肥的香港牡蛎样品,监测牡蛎体质量、软体组织质量、出肉率,以及闭壳肌、外套膜和鳃的δ13C和δ15N值随育肥时间的变化,计算了牡蛎3种软体组织的代谢率常数m和碳、氮稳定同位素周转时间,为开展综合养殖池塘生态系统的食物网研究提供基础数据。结果显示:经过44d的育肥,虽然牡蛎体质量无显著增加(P>0.05),但软体组织质量和出肉率显著上升(P<0.05)。育肥期间牡蛎外套膜、闭壳肌和鳃的生长与整个软体组织的生长基本同步。牡蛎各组织的δ13C和δ15N值在育肥16d后就显著减小(P<0.05)。比较同一天采集的组织,牡蛎闭壳肌的δ13C和δ15N值都显著大于外套膜和鳃(P<0.05),而外套膜和鳃的δ13C和δ15N值则无显著差异(P>0.05)。闭壳肌和外套膜的代谢周转常数m为0,其碳、氮稳定同位素周转完全由生长决定,因此闭壳肌和外套膜碳、氮稳定同位素的周转时间... 相似文献
5.
硝化作用是海洋氮循环的核心过程。作为硝化过程关键步骤的氨氧化过程的主要参与者，氨氧化古菌和氨氧化细菌对硝化作用的相对贡献是海洋氮循环关注的热点问题之一。本文选取渤海和南黄海20个站位的表层沉积物，通过微宇宙培养实验研究了沉积物中氨氧化古菌和氨氧化细菌对硝化潜势的相对贡献。结果表明，渤海和南黄海海域表层沉积物中潜在硝化速率(以氮计，下同)为0.004 6～0.283 1μmol/(g·d)，其中氨氧化古菌潜在硝化速率为0.004 3～0.274 3μmol/(g·d)，氨氧化细菌潜在硝化速率为0.000 4～0.056 0μmol/(g·d)。氨氧化古菌是硝化潜势的主要贡献者，在渤海海域的贡献率为59.79%～97.95%，在南黄海海域的贡献率为18.47%～94.26%。渤海海域潜在硝化速率显著高于南黄海海域。此外，本研究海域中盐度是影响潜在硝化速率的关键环境因子，对渤海海域的分析则表明越高的NO3-浓度可能指示着越高的硝化潜势。在河口及近海沉积物中，氨氧化古菌在硝化过程中起着更加重要的作用；河口和近岸沉积物硝化潜势总体高于远海。本研究为进一... 相似文献
6.
《应用海洋学学报》2014,(2)
反硝化与厌氧氨氧化作用是海洋结合态氮迁出的主要途径,15N示踪法是定量反硝化和厌氧氨氧化作用的新方法,它具有灵敏度高、可同步测量反硝化与厌氧氨氧化速率的优点.本研究开展了一系列方法学实验,以确定高纯氦气驱赶水样所含气体的时间、超声赶气时间、同位素比值质谱仪测量N2含量的精度、N2含量及其同位素组成测定的工作曲线以及示踪剂的最佳添加量等,从而确立起15N示踪同步测定海水反硝化和厌氧氨氧化速率的方法.所建立方法测量N2含量的相对标准偏差小于8%,可满足海洋反硝化与厌氧氨氧化速率测定的需要.应用该方法实测了厦门筼筜湖富氧与缺氧水体的反硝化与厌氧氨氧化速率,结果表明,缺氧底层水的反硝化速率[4.10~5.47μmol/(dm3·d)]比富氧表层水[0.43~0.46μmol/(dm3·d)]明显来得高,但缺氧底层水的厌氧氨氧化速率[0.00~0.12μmol/(dm3·d)]则比富氧表层水的速率[0.52~0.67μmol/(dm3·d)]低得多. 相似文献
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利用15 N示踪法实测南海水体反硝化速率的研究发现,培养水样在长时间密闭放置过程中也会受到外界空气的污染,且其29N2/28N2比值恒定为0.007 35。根据空气背景中29N2/28N2比值恒定的特征,提出基于质量平衡关系校正空气N2污染的方法,通过将样品实测29N2浓度扣除由外界空气贡献的29N2浓度,可获得由生物反硝化作用所产生的29N2准确浓度,进而可计算出准确的反硝化速率。经空气29N2背景校正后,29N2浓度的偏差明显小于未经校正的结果,且29N2浓度与培养时间之间的线性相关性显著加强,凸显出空气29N2背景校正是获取准确反硝化速率的关键。鉴于15 N示踪法已被广泛应用于海洋水体与沉积物反硝化速率的测定中,所提出的空气29N2背景校正方法具有重要的意义。 相似文献
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近年来,中石油和中石化在四川盆地雷口坡组雷四3亚段的勘探陆续取得重要进展,展示了良好的勘探前景。笔者结合新钻探井和最新研究成果,从地层、沉积相、烃源岩、储层和成藏等多方面采用烃源对比、埋藏史及烃源岩热演化史、包裹体测温等方法对四川盆地雷四3亚段的含油气地质条件进行了进一步分析,总结了其油气成藏特征,提出了有利勘探区带,以期有助于拓展四川盆地雷口坡组的勘探领域。研究结果表明:雷四3亚段天然气以雷口坡组和须家河组烃源岩混合来源气为主;储集空间以粒间溶孔、晶间溶孔为主,属低孔低渗储层;雷四3亚段气藏为2期成藏,烃源岩于中、晚侏罗世进入生烃高峰;雷四3亚段具有构造和构造-岩性地层2种气藏类型,龙门山山前断褶带为构造气藏的有利勘探区,新津-邛崃斜坡带与梓潼-盐亭斜坡带是构造-岩性地层气藏的有利勘探区。 相似文献
9.
风尘通过影响大气辐射平衡和海洋生态系统的营养物质供应从而调控全球气候,是国际学术界广泛关注的热点问题之一。近年来,风尘的相关研究取得一系列重要进展,并提出将232Th作为一种准确重建约50万年以来风尘沉积通量的途径。本文首先介绍基于230Th的标准化方法,它可用于修正由于海洋底流频繁扰动引起的沉积物沉积速率变化,然后结合230Th标准化方法修正后的232Th通量,并利用10.5μg/g换算得出的风尘沉积通量,通过和实测值对比,阐明了此方法的准确性。进一步通过对比晚全新世与末次冰盛期230Th标准化后的基于232Th获取的风尘沉积通量,也验证了此方法的可靠性。通过总结该方法在西太平洋的前期应用,认为此方法在西太平洋有着广阔的应用前景。 相似文献
10.
磷作为海洋浮游生物生长必需营养元素之一,其准确测定对海洋生态系统元素循环过程的研究具有重要意义。目前,文献中对于海洋浮游生物中总磷的测定方法报道不多。由于海洋浮游生物生存的高盐海洋环境,高盐基体的存在导致常规检测方法不能准确测定磷的含量。为剔除高盐基体效应及干扰,本文运用微波密闭消解预处理样品,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)联合标准加入法建立工作曲线,同时结合样品的特异性,对ICP-OES分析谱线、射频功率、雾化气流速、观测高度、蠕动泵泵速和观测方式等仪器参数进行优化,构建确定了准确测定海洋浮游生物中总磷的优化条件和技术流程。实验结果显示, ICP-OES最佳工作条件为分析谱线P213.617 nm,射频功率1 300 W,雾化气流量0.8 L/min,观测高度14mm,进样泵速1.5 m L/min,观测方式轴向。标准加入法标准曲线相关系数大于0.999,相对标准偏差为1.36%~1.67%,加标回收率为92.6%~94.3%,方法检出限为0.010 mg/L,检测结果具有较高的准确度和精密度,可为海洋浮游生物及其它高基体生物样品中磷含量的准确测定提供技术支持。 相似文献
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A method has been developed for determination of15N isotope ratio in nitrate nitrogen, which is a major analytical step in tracer experiments for studies of nitrate metabolism
in the marine environment. The method is based on diazotization of nitrite with sulfanilic acid following reduction of nitrate
to nitrite by a cadmium-copper column. The diazonium compound is then subject to the azo coupling reaction with 2-naphthol,
and the azo dye formed is extracted by a solid phase extraction column. The dye eluted from the column is collected, and total
nitrogen and15N content of the dye are determined by mass spectrometry. Sulfanilic acid can also remove preexisting nitrite by heating the
sample under acidic conditions before passing through the cadmium-copper reduction column. The average recovery of nitrate
nitrogen was 86%. A procedure for reducing the background nitrogen that derives from the analytical operations has been developed;
background nitrogen was limited to about 0.25 μg-atomN. The variation in the background nitrogen levels reflects the range of error in15N determination of nitrate nitrogen by this method. Application of the present method to a15NO3
− isotope dilution experiment for determination of nitrification rate in sea water is demonstrated. 相似文献
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浒苔对NH+4-N与NO-3-N吸收的相互作用 总被引：1，自引：0，他引：1
在国内首次研究了大型海洋绿潮藻浒苔(Ulva prolifera)对NH4+-N与NO 3--N两种氮源的选择吸收作用。结果表明:当两种氮源等浓度比例存在时,随着NH4+-N与NO3--N浓度升高,藻体对NH4+-N的吸收速率逐渐升高,而对NO3--N吸收受到抑制;当NO3--N和NH 4+-N高浓度比存在时,藻体对NH4-N的吸收速率随着NO3--N/NH4+-N比例的升高和NH4-N浓度的下降而降低;当NO3--N和NH4+-N低浓度比存在时,藻体对NH+4-N保持较高的吸收速率,而对NO3--N的吸收效率随着NO3--N浓度的降低而降低;浒苔具有同时利用水体中较高浓度的NH+4-N和NO3--N的能力,只有当NH4+-N或NO3--N浓度较低时,才以吸收相对应的氮源为主。这说明浒苔能够快速、大量地吸收水体中氮源,为爆发性增殖贮备物质条件。同时,即便两种氮源同时存在,浒苔对NH+4-N的吸收速率也远高于对NO3--N的吸收速率,因此,控制NH4+-N的大量输入仍是预防浒苔绿潮爆发的关键。 相似文献
13.
The mechanisms regulating N2O production in an estuarine sediment (Tama Estuary, Japan) were studied by comparing the change in N2O production with those in nitrification and denitrification using an experimental continuous-flow sediment–water system with15N tracer (15N-NO−3 addition). From Feburary to May, both nitrification and denitrification in the sediment increased (246 to 716 μmol N m−2 h−1and 214 to 1260 μmol N m−2 h−1, respectively), while benthic N2O evolution decreased slightly (1560 to 1250 nmol N m−2 h−1). Apparent diffusion coefficients of inorganic nitrogen compounds and O2at the sediment–water interface, calculated from the respective concentration gradients and benthic fluxes, were close to the molecular diffusion coefficients (0·68–2·0 times) in February. However, they increased to 8·8–52 times in May except for that of NO−2, suggesting that the enhanced NO−3 and O2supply from the overlying water by benthic irrigation likely stimulated nitrification and denitrification. Since the progress of anoxic condition by the rise of temperature from February to May (9 to 16 °C) presumably accelerated N2O production through nitrification, the observed decrease in sedimentary N2O production seems to be attributed to the decrease in N2O production/occurrence of its consumption by denitrification. In addition to the activities of both nitrification and denitrification, the change in N2O metabolism during denitrification by the balance between total demand of the electron acceptor and supply of NO−3+NO−2 can be an important factor regulating N2O production in nearshore sediments. 相似文献
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Ryo Sugimoto Akihide Kasai Toshihiro Miyajima Kouichi Fujita 《Journal of Oceanography》2008,64(1):39-48
Temporal changes in nitrogen isotopic composition (δ15N) of the NO3
− pool in the water column below the pycnocline in Ise Bay, Japan were investigated to evaluate the effect of nitrification
on the change in the δ15N in the water column. The δ15N of NO3
− in the lower layers varied from −8.5‰ in May to +8.4‰ in July in response to the development of seasonal hypoxia and conversion
from NH4
+ to NO3
−. The significantly 15N-depleted NO3
− in May most likely arose from nitrification in the water column. The calculated apparent isotopic discrimination for water
column nitrification (ɛnit = δ15Nsubstrate − δ15Nproduct) was 24.5‰, which lies within the range of previous laboratory-based estimates. Though prominent deficits of NO3
− from hypoxic bottom waters due to denitrification were revealed in July, the isotopic discrimination of denitrification in
the sediments was low (ɛdenit = ∼1‰). δ15NNO3 in the hypoxic lower layer mainly reflects the isotopic effect of water column nitrification, given that water column nitrification
is not directly linked with sedimentary denitrification and the effect of sedimentary denitrification on the change in δ15NNO3 is relatively small. 相似文献
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为获得反硝化脱氮效率较好的菌株,实验从海水螺旋藻培养体系中分离获得一株嗜碱兼性好氧反硝化菌, 通过观察细菌形态以及16S rRNA基因序列的同源性分析, 鉴定该菌株为海杆菌属, 命名为Marinobacter sp. B3。为明确该海杆菌的反硝化性能及氮转化途径, 研究开展了溶解氧(DO), 碳氮摩尔比(C/N), pH和温度等不同单因素对反硝化性能影响实验和氮平衡实验。单因素影响实验结果表明, 当硝酸钾(KNO3)作为唯一氮源, NO3--N的初始浓度为100 mg/L, 盐度32, 振荡速度为150 r/min (初始DO质量浓度是5.6 mg/L), C/N=10, pH=8.0±0.2, 温度为35 °C时, 可获得最大脱氮效果。氮平衡实验结果得出, 在好氧环境下, 有20.11%的NO3--N转化为胞内氮, 5.58 mg/L的NO3--N转化为其他形态(NO2--N、NO4+-N和有机氮), 74.72%转化为N2释放; 厌氧环境下, 有26.65%的NO3--N转化为胞内氮, 72.86%的NO3--N转化为气态产物释放。最终实验结果表明, Marinobactersp. B3在好氧和厌氧条件下, 48 h对NO3--N的去除率分别为99.89%和93.80%, 具有较好的反硝化脱氮能力, 且在好氧条件下NO3--N去除效率更高, 在海水工厂化循环水养殖尾水处理方面具有良好的应用前景。 相似文献
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厦门湾水体中颗粒有机碳的垂向输出通量:234Th/238U不平衡的应用 总被引：2，自引：1，他引：2
对厦门湾塔角附近海域某站位叶绿素 a、POC、初级生产力、234Th/238U不平衡进行的周日变化研究表明,POC含量介于14.4～34.6 mmol/m3之间,其中碎屑有机碳与活体有机碳所占份额分别为74%～92%和8%～26%.POC垂直分布呈现由表及底降低的趋势,且白昼期间POC含量高于晚间,说明研究海域POC含量与生物过程具有密切联系.初级生产力水平在1d之中变化达5倍,垂直分布亦随深度增加而降低,与叶绿素a的变化相对应.短时间(2h)培养获得的初级生产力水平明显高于长时间培养(24 h)的结果,证实部分新固定的碳被优先呼吸排出.结合234Th/238U不平衡法获得的颗粒态234Th输出通量及输出界面颗粒物中的POC/PTh比值,可计算出真光层 POC的垂向输出通量为16.0mmol/(m2·d),其中碎屑有机碳与活体有机碳贡献的数量分别为13.3和2.7mmol/(m2·d).POC输出通量与初级生产力的比值(ThE比值)平均为0.31,真光层POC停留时间平均为11d.上述结果与Aksnes和Wassmann[1]的模型计算结果相吻合,但与其他大多数模型的结果仍存在一定的差异. 相似文献
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ZHANG Naixing SONG Jinming CAO Conghu REN Rongzhu WU Fengcong ZHANG Shaoping SUN Xu 《海洋学报(英文版)》2012,31(1):73-82
The influence of macronitrogen (NO - 3 and NH + 4 ) addition with Ulva pertusa on dissolved inorganic carbon system in seawater was studied. The results indicate that p(CO 2 ) and HCO 3 concentration decrease significantly, while pH and CO 2- 3 concentration increase significantly. When the concentration of NO 3 was less than 71 μmol/dm 3 or NH + 4 was less than 49.7 μmol/dm 3 , dissolved inorganic carbon (DIC) absorption rates by Ulva pertusa generally increased with the increasing of nitrogen concentration. The DIC decreased 151 μmol/dm 3 with the addition of 71 μmol/dm 3 NO 3 and decreased 232 μmol/dm 3 with the addition of 49.7 μmol/dm 3 NH + 4 after the experiment compared with DIC measured without nitrogen addition. A significant negative-correlation was found between c(DIC) and growth rate (μ) of Ulva pertusa (r = -0.91, P <0.000 1, n=11). NH + 4 had more influence on the species of inorganic carbon system than NO 3 . 相似文献
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为揭示中国东南沿海地区210Po和210Pb的大气沉降时空变化特征，探讨该地区气溶胶的停留时间，于2013年1月至2014年12月对厦门地区210Po和210Pb的大气沉降通量进行了时间序列研究。结果发现，210Po和210Pb的平均日沉降通量分别为（65.38±4.79） mBq/（m2·d）（n=54）和（0.78±0.09） Bq/（m2·d）（n=54），表现出明显的周年变化。东北季风期间，210Po和210Pb的沉降通量较高，而西南季风期间其通量较低。2013年和2014年，210Po的年沉降通量分别为19.29 Bq/（m2·a）和9.25 Bq/（m2·a），210Pb的年沉降通量分别为159.2 Bq/（m2·a）和189.6 Bq/（m2·a）。两核素的年沉降通量表现出不同程度的年际差异。210Po与210Pb沉降通量之间存在显著的线性正相关关系，揭示了大气中210Po和210Pb具有相同的迁出机制，降雨和大气中核素含量是影响210Po和210Pb沉降通量的主要因素。该研究结果可以为探求台湾海峡海水中210Po与210Pb的收支平衡提供大气来源项。 相似文献