亚热带河口区水库DOC和DIC浓度时空变化特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨平  唐晨  陆苗慧  张林海  Yang Hong  仝川  吕敏 《湖泊科学》2021,33(4):1123-1137

沿海水库汇聚并埋藏着大量的碳,是全球碳循环的重要区域.水体溶解有机碳(DOC)和溶解无机碳(DIC)的生物地球化学行为是水库碳循环研究的重要组成部分,对其系统生物过程和生态环境变化具有重要的影响.为了解亚热带河口区文武砂水库表层水体DOC和DIC的时空分布特征,本研究于2018年11月、2019年3月和6月分别对库区表层水进行多空间点位采样分析.结果表明,研究期间,文武砂水库表层水体DOC和DIC浓度变化范围分别介于0.10～21.13和0.38～34.94 mg/L,其均值分别为(4.09±0.18)和(15.83±0.24) mg/L,最大值分别出现在夏季和秋季;空间分布趋势,整体表现为北库区南库区,且由库区周边的浅水区向库区中心的深水区域呈现出递减的趋势;浮游植物光合作用强度是影响库区DOC和DIC浓度的季节变化的重要因素,而外源污染输入强度是引起库区DOC和DIC浓度空间变化的重要因素.本文结果扩展对水库碳循环的认知,对提高水库水质也提供了有益参考.  相似文献   

峡谷分层型水源水库表层沉积物溶解性有机物光谱特征   总被引：7，自引：1，他引：6  

王晓江  黄廷林  李楠  周石磊  李扬  张海涵  任梦甜 《湖泊科学》2018,30(6):1625-1635

结合三维荧光光谱技术（EEMs）与紫外吸收光谱（UV-vis）,并利用平行因子分析（PARAFAC）的方法,对金盆水库表层沉积物中溶解性有机质（DOM）光谱的空间分布特征及来源进行分析,并探讨沉积物DOM的荧光组分与可溶性有机氮（SON）、可溶性无机氮（SIN）之间的相关性.结果表明,金盆水库表层沉积物DOM由3类荧光组分组成,分别是类富里酸C1（235 nm,315 nm/430 nm）、类色氨酸C2（220 nm,275 nm/330 nm）和类胡敏酸C3（265 nm/520 nm）,各组分荧光强度占总荧光强度百分比的平均值分别为43.15%、31.54%和25.31%.表层沉积物DOM浓度在空间上呈现从上游到主库区先减少后增加的趋势.光谱斜率S_275-295、S_350-400和光谱斜率比S_R反映出各采样点陆源与内源占比的差异性.荧光指数、自生源指标和腐殖化指标都表明金盆水库沉积物DOM的来源具有内源与陆源双重特征.相关性分析表明,表层沉积物DOM各组分与SON和SIN均呈显著正相关,说明DOM与氮元素的迁移转化密切相关.  相似文献   

不同密度藻屑堆积下沉积物碳氮磷释放特征   总被引：2，自引：2，他引：0  

王亚蕊  陈向超  付绪金  钟继承  陈开宁  王城新  冯慕华 《湖泊科学》2018,30(4):925-936

蓝藻碎屑分解引起氮磷释放已受到广泛关注,但堆积的藻屑与沉积物交互作用引发污染物释放的效应知之甚少.采集于桥水库沉积物柱状样,设置5个藻屑添加组和对照组(无藻屑添加),恒温培养(27±1℃),模拟夏季温度条件下不同密度藻屑堆积下沉积物中碳氮磷释放特征.结果表明:藻屑堆积后加强了上覆水中溶解氧与硝态氮的消耗,5个藻屑添加组18小时后上覆水均处于厌氧状态.各实验组上覆水中的溶解性有机碳(DOC)浓度在第3小时增加,且SUVA254值处于0.54~1.74 L/(mg·m)之间,说明DOC可能来源于藻源性释放.各藻屑添加组培养过程中上覆水的溶解性有机氮(DON)、铵态氮和正磷酸盐浓度持续增加,最高平均释放速率分别达4.44、0.20和0.03 mg/(L·h),分别为对照组的21.73、1.76和67.58倍;其中DON为溶解性总氮主要存在形态,在实验结束时DOC/DON比值降低,说明藻屑或者沉积物有机质短期内并未完全矿化,且DOC优先DON被微生物利用.因此蓝藻碎屑堆积增强了沉积物需氧量,加快沉积物与水之间的氮磷营养盐、DOC循环,从而对沉积物中污染物地球化学循环过程造成进一步的影响.  相似文献   

长江与黄河入海活性硅输送规律及变化趋势     

王昊  冉祥滨  臧家业  刘军  曹磊  刘森  马永星 《湖泊科学》2018,30(5):1246-1259

根据长江与黄河各一个完整水文年的调查数据,并结合历史资料分析了我国这两条大型河流活性硅((RSi,RSi=溶解硅(DSi)+生物硅(BSi))的入海通量及长时间序列的变化规律与影响因素.结果表明,长江与黄河RSi的组成存在显著的差异,二者水体中BSi/RSi的平均比值分别为0.22和0.49;黄河DSi的年平均浓度为长江的74%,而BSi年平均浓度却是长江的3倍.黄河水体中相对较高的BSi浓度反映了黄河流域水体浑浊度与土壤侵蚀程度较高,源自黄土高原高的泥沙输送量是导致黄河水体中BSi浓度较长江高的主要原因.长江与黄河下游RSi通量在丰水期、平水期与枯水期的比值分别为5.3∶3.1∶1.6与3.8∶3.4∶2.8,长江半数以上的RSi入海通量是在丰水期输出的,而黄河在3个时期的差异不明显.相比于径流的变化,1958-2014年间长江DSi通量变化主要是由DSi浓度的变化引起的,流域气候变化(如温度变化)是其浓度及其通量年代际变化的重要原因;而黄河1985-2001年间DSi通量下降是由于径流量与DSi浓度降低的双重原因引起的.气候变化,特别是温度的变化会对流域硅的风化速率与硅的产出产生重要影响,但其具体的影响有待进一步揭示.  相似文献   

铁(氢)氧化物介导的溶解性有机质、无机磷的固定及相互作用研究进展     

文帅龙  刘静静  戴家如  黄秀琳  安世林  刘正文  杜瑛珣 《湖泊科学》2022,34(5):1428-1440

铁(氢)氧化物介导的溶解性有机质(DOM)和无机磷(DIP)的固定在水生态系统中普遍存在,对碳、磷元素的生物地球化学循环有重要的影响. 铁(氢)氧化物主要通过吸附和共沉淀两种过程固定DOM和DIP,且铁(氢)氧化物、DOM和DIP三者存在复杂的相互作用. 本文主要从铁(氢)氧化物对DOM和DIP的固定,铁(氢)氧化物、DOM和DIP之间的相互影响等方面综述了相关研究进展,梳理了铁(氢)氧化物、DOM和DIP在吸附和共沉淀过程中的相互作用机制与影响因素. DOM的存在会通过占据铁(氢)氧化物表面吸附点位、络合、抑制铁水解沉淀等途径影响铁(氢)氧化物对DIP的固定; 且不同机制与DOM的不同性质如分子大小、芳香组分、羧基官能团含量等有关. 而DIP的存在会改变铁(氢)氧化物对DOM的固定分馏过程,改变溶液中DOM的组分和性质. 在明晰三者相互作用基础上,探讨了铁(氢)氧化物介导的DOM和DIP的固定过程对湖泊内源磷释放和碳埋藏的可能影响,并对未来的研究方向进行了展望.  相似文献   

乌梁素海冰封期溶解氧的平衡性分析     

张帆  史小红  赵胜男  郝若男  翟佳伦 《湖泊科学》2022,34(5):1570-1583

为探明中国北方浅水湖泊乌梁素海冰封期水体溶解氧平衡的内在机理,于2021年1—2月在湖心处布设了一台水质在线监测浮标,收集到包括溶解氧等在内的水质数据. 通过对溶解氧数据的小波降噪处理,结合气象资料,模拟分析了冰生长及稳定期内水体溶解氧的变化趋势,定性分析了水体溶解氧的平衡机理. 结果表明：湖泊的日均最高产氧速率为7.19 mg/(L ·d),最低产氧速率为2.01 mg/(L ·d); 日均最高耗氧速率为7.13 mg/(L ·d),最低耗氧速率为2.37 mg/(L ·d). 24 h的单位时间平均最高产氧速率为0.55 mg/(L ·h),最低产氧速率为0 mg/(L ·h); 单位时间平均最高耗氧速率为0.36 mg/(L ·h),最低耗氧速率为0.08 mg/(L ·h). 由此说明小时间尺度下溶解氧的补充消耗不均衡导致了大时间尺度下的溶解氧不平衡,进而产生了冬季湖泊的亏氧现象. 通过进一步溶解氧驱动因素与水环境因子响应关系的分析发现,浊度、水温与产氧速率呈显著负相关,叶绿素a与产氧速率和耗氧速率均呈显著正相关,表明了这些限制性水环境因子在一定程度上影响了冰下水体的溶解氧平衡.  相似文献   

武汉市大气干湿沉降中溶解态黑碳的季节分布特征     

白冰冰  洪军  李思思  刘佳  郭孟如  黄颖  孔少飞 《地球化学》2021,50(1):46-55

本研究采集了武汉市城区2018年3月至2019年2月的大气总沉降及湿沉降样品,使用苯多羧酸法测定溶解态黑碳含量,并结合气象条件分析溶解态黑碳沉降通量季节变化特征及其影响因素.结果表明,总沉降中溶解态黑碳月浓度范围为0.12～0.83 mg/L,均值为0.40 mg/L,湿沉降溶解态黑碳浓度范围为0.04～0.18 mg...  相似文献   

表层海水硅同位素的分布特征及其影响因素     

倪建宇  付锋  王渊  姚旭莹 《海洋学报》2021,(2):1-8

本文分析了采集自太平洋、印度洋和大西洋的表层海水溶解硅酸盐的δ30Si值,结果表明,太平洋表层海水的δ30Si值为0.45‰～2.91‰,平均值为(1.52±0.59)‰;印度洋表层海水的δ30Si值为0.98‰～2.30‰,平均值为(1.52±0.36)‰;大西洋表层海水的δ30Si值为0.90‰～2.23‰,其平均...  相似文献   

Assessing DOC export from a Sphagnum‐dominated peatland using δ13C and δ18O–H2O stable isotopes     

Frantisek Buzek  Martin Novak  Bohuslava Cejkova  Ivana Jackova  Jan Curik  Frantisek Veselovsky  Marketa Stepanova  Eva Prechova  Leona Bohdalkova 《水文研究》2019,33(21):2792-2803

Dissolved organic carbon (DOC) originating in peatlands can be mineralized to carbon dioxide (CO₂) and methane (CH₄), two potent greenhouse gases. Knowledge of the dynamics of DOC export via run‐off is needed for a more robust quantification of C cycling in peatland ecosystems, a prerequisite for realistic predictions of future climate change. We studied dispersion pathways of DOC in a mountain‐top peat bog in the Czech Republic (Central Europe), using a dual isotope approach. Although δ¹³C_DOC values made it possible to link exported DOC with its within‐bog source, δ¹⁸O_H2O values of precipitation and run‐off helped to understand run‐off generation. Our 2‐year DOC–H₂O isotope monitoring was complemented by a laboratory peat incubation study generating an experimental time series of δ¹³C_DOC values. DOC concentrations in run‐off during high‐flow periods were 20–30 mg L^?1. The top 2 cm of the peat profile, composed of decaying green moss, contained isotopically lighter C than deeper peat, and this isotopically light C was present in run‐off in high‐flow periods. In contrast, baseflow contained only 2–10 mg DOC L^?1, and its more variable C isotope composition intermittently fingerprinted deeper peat. DOC in run‐off occasionally contained isotopically extremely light C whose source in solid peat substrate was not identified. Pre‐event water made up on average 60% of the water run‐off flux, whereas direct precipitation contributed 40%. Run‐off response to precipitation was relatively fast. A highly leached horizon was identified in shallow catotelm. This peat layer was likely affected by a lateral influx of precipitation. Within 36 days of laboratory incubation, isotopically heavy DOC that had been initially released from the peat was replaced by isotopically lighter DOC, whose δ¹³C values converged to the solid substrate and natural run‐off. We suggest that δ¹³C systematics can be useful in identification of vertically stratified within‐bog DOC sources for peatland run‐off.  相似文献   

Starved versus alluvial river bedforms: an experimental investigation     

Gaetano Porcile  Paolo Blondeaux  Marco Colombini 《地球表面变化过程与地形》2020,45(5):1229-1239

Laboratory experiments were conducted to investigate the formation of river bedforms under sediment supply-limited conditions, i.e. when a motionless substratum is bared by the dynamics of the mobile sediments. Three series of experiments were organized in a laboratory flume by fixing all the hydrodynamic and morphodynamic parameters but varying the thickness of the initial layer of mobile sediments which covers the rigid bottom of the flume. At the end of all the experiments, which lasted for the same amount of time, the formation of transverse sand dunes was observed. For decreasing , the rigid bottom of the flume was bared progressively earlier during the experiment and the measurements showed a clear tendency of the bedforms to lengthen, i.e. to increase their crest-to-crest distance. Moreover, under strong supply limitation, the two-dimensional transverse dunes turned into three-dimensional barchanoid forms and into isolated barchan dunes characterized by an abrupt reduction in bedform heights. A two-dimensional Fourier analysis of the bottom profile was performed, providing the amplitude of the main streamwise and spanwise harmonic components of the bottom morphology as a function of . © 2019 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献