三峡消落带土壤-植物-微生物作用下的氮循环关键过程研究进展     

李姗泽  王雨春  张家晖  赵建伟  温洁  包宇飞  陈铭 《湖泊科学》2023,35(2):398-410

流域氮污染问题是世界面临的共同难题,大型水利水电工程极大地改变了流域氮循环过程。三峡水库作为我国重要的优质淡水资源库,却面临着支流水华频繁暴发的水安全问题。如何有效削减氮污染并维持水库消落带生态系统的稳定性,是三峡水库生态安全运行中亟待解决的实际问题。水库消落带作为邻近水体的“生物地球化学循环热区”,在营养元素循环、面源污染截留、温室气体排放等过程中扮演着重要角色。随着生物信息学、分子生物学等新型研究手段在环境研究中广泛应用,氮循环过程与机理得到了更微观的诠释,氮循环功能微生物的多样性和生态位分化等方面的研究也取得了突出成果。本文基于对三峡水库消落带土壤-植物-微生物作用下的氮循环关键过程所开展的最新研究,结合消落带水陆交错的特殊环境条件,综述水库消落带中氮循环的关键过程和机理,分析水库消落带对流域水环境和温室气体排放的潜在影响,并对未来消落带亟待解决的问题做了进一步展望,以期为大型水库消落带生态系统的综合管理提供科学支撑。  相似文献   

Interrelations between Si and P biogeochemical cycles—a new approach to the solution of the eutrophication problem     

V. Krivtsov  E. Bellinger  D. Sigee  J. Corliss 《水文研究》2000,14(2):283-295

Because the biogeochemical cycles of P and Si in temperate lakes are strongly connected by the dynamics of primary producers, it should be possible to influence the former cycle by causing changes in the latter. It is shown using the mathematical model ‘Rostherne’ that winter levels of ambient Si have a major influence both on spring levels of ambient P and on the summer cyanobacterial maxima. Additions of Si to the lakes could be used for the fine regulation of the biogeochemical balance and may prescribe a recipe for improvement of water quality, as well as a new solution to the problem of eutrophication. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Three-dimensional reconstruction of carbon accumulation and CH4 emission during nine millennia in a raised mire     

ATTE KORHOLA  JUKKA ALM  KIMMO TOLONEN  JUKKA TURUNEN  H GNE JUNGNER 《第四纪科学杂志》1996,11(2):161-165

A three-dimensional model, based on numerous vertical and horizontal ¹⁴C datings and GIS simulation from a concentrically domed mire in southern Finland, demonstrates considerable variation in actual (net) rate of carbon accumulation (ARCA) through time. Lateral growth between 9000 and 3000 yr ago accounts for only 25% of the total carbon sequestration, whereas bog formation after ombrotrophication is responsible for the remaining 75%. On the other hand, the most rapid increase in landscape CH₄ flux occurred between 4500 and 3000 yr ago, the period of the fastest horizontal growth. In addition to autecological factors, a climatic shift towards cooler and wetter conditions is a plausible mechanism for maintaining accelerated carbon accumulation.  相似文献   

华东地区农田土壤有机碳动态模拟研究——模型的验证与灵敏度分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

于永强  黄耀  张稳 《地理与地理信息科学》2006,22(6):83-88,93

以建成的农田土壤有机碳动态模拟模型为基础,增加土壤pH值影响函数,利用3组土壤pH值迥异的长期定位试验数据对模型进行验证。这些定位试验在地理位置、气象条件、农作方式和土壤性质等方面都具有较大差异。结果表明:修正后的模型可以较好地模拟不同pH值条件下土壤有机碳的变化趋势,模拟值和观测值间的线性相关系数(r2)为0.96(n=137);模型输入参数的敏感程度为温度>外源有机碳>土壤pH值>难分解组分初值>降水>土壤粘粒。  相似文献   

金属稳定同位素示踪俯冲带挥发分循环SCIEI北大核心CSCD          下载免费PDF全文

刘盛遨 《岩石学报》2022,38(5):1512-1522

俯冲带挥发分的循环不仅深刻影响着地球各圈层之间的相互作用,而且在成矿金属元素迁移-富集以及全球气候变化等重要地质和环境过程中扮演着重要的角色。近年来,金属稳定同位素示踪俯冲带挥发分循环受到了广泛关注,取得了众多进展,但大多针对单个挥发性元素开展某个特定金属同位素的示踪研究。本文根据不同金属元素的地球化学性质差异及其与多种挥发分之间的结合形式,系统归纳了金属稳定同位素在示踪俯冲带不同挥发分循环方面的特点。整体上讲,镁和锌同位素体系示踪俯冲带碳循环最为有效;锂、镁、钾、钡、钼等金属同位素体系在示踪俯冲带水(流体)循环方面则具有各自的特点;锌同位素在示踪俯冲带硫循环方面有巨大潜力;铬同位素示踪俯冲带氯循环有独特优势;铁、铬、铜等变价金属同位素体系对挥发分的氧化还原状态较为敏感,有望示踪俯冲带氧循环。这些同位素体系对理解俯冲带挥发分循环提供了全新的视角,有望成为未来地球系统科学的重要研究方向。  相似文献   

海洋中锰的生物地球化学循环研究     

任景玲  张桂玲  刘素美  王召伟  张经 《海洋科学进展》2012,30(3):432-440

痕量元素在海洋生物地球化学循环中起的作用已受到越来越广泛的关注,近年来形成了新的国际科学计划———痕量元素及其同位素的海洋生物地球化学研究(GEOTRACES)。锰是GEOTRACES关键参数之一,国际GEOTRACES组织推荐各国组织的GEOTRACES航次对其在全球大洋中的分布进行重点研究。本研究就痕量元素锰的海洋生物地球化学研究进行了较为详细的综述,介绍了锰在海洋中的来源及输送通量、分布、水体中的赋存形式及其迁移转化、生态学功能以及主要的分析方法等。总结了在这一研究领域所取得的成果及存在的不足,并对今后的发展方向进行展望。  相似文献   

中国近海营养盐结构失衡与磷消耗问题及其生态环境效应的研究进展          下载免费PDF全文

冉祥滨  韦钦胜  于志刚 《海洋科学》2023,47(8):75-89

近海的生态环境问题态势严峻。在机制上，普遍认为富营养化是导致近海环境恶化的主导因子，但实际上，营养盐的结构失衡对近海生态环境问题的产生可能起到了更重要的作用。目前关于营养盐结构失衡的主导因素和机制尚缺乏全面系统的研究。本文基于对已有数据和文献资料的整合分析发现，由于存在强烈的人类活动影响，中国近海营养盐结构失衡问题较过去更为突出，且可能引发潜在“磷消耗”问题，其影响在某种程度上较传统意义上的磷限制要强，并进而产生深远的生态环境效应。据此提出，今后相关的研究应该特别关注河流流域-近海环境变化和它们之间的内在关联，阐明控制近海营养盐浓度、形态、分布和结构的关键生物地球化学过程，量化近海氮与磷的滞留机制与效率，揭示浮游植物群落结构变化与营养盐结构失衡和磷消耗的耦合关系及其生态效应等，最终制定中国入海河流与近海氮磷协同控制的适应性管理措施。  相似文献   

珊瑚虫-虫黄藻共生系统碳循环研究的若干进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

江志坚  黄小平 《海洋科学进展》2009,27(1)

综述并分析了珊瑚虫-虫黄藻共生系统碳循环研究的进展,主要包括珊瑚共生系碳的来源、碳利用机制及其碳循环的影响因素等.其中,珊瑚共生系碳循环的主要影响因素包括物理因素(光照和温度)、化学因素(CO2分压、营养盐、污染物)和生物因素(珊瑚共生系的营养方式),这些因素通过影响珊瑚共生系的生理活动(呼吸作用、光合作用和钙化作用)来影响其碳循环.最后提出碳循环的一些研究重点:1)珊瑚虫-虫黄藻共生系统碳循环对全球气候变化的响应;2)珊瑚虫-虫黄藻共生系统碳循环影响因素的耦合研究,从细胞和分子水平开展碳循环的影响机理研究;3)采用微传感器技术和叶绿素荧光技术,并加强它们在珊瑚虫-虫黄藻共生系统碳循环中的应用;4)珊瑚共生系呼吸作用对有机碳循环影响的研究,特别是呼吸作用、光合作用及钙化作用三者之间的相互作用对珊瑚共生系内部碳循环的影响机制.  相似文献