Dissolved organic carbon in permafrost regions: A review     

Qiang MA  Huijun JIN  Congrong YU  Victor F.BENSE 《中国科学:地球科学(英文版)》2019,(2)

A large quantity of organic carbon(C) is stored in northern and elevational permafrost regions. A portion of this large terrestrial organic C pool will be transferred by water into soil solution(～0.4 Pg C yr~(-1))(1 Pg=10~(15) g), rivers (～0.06 Pg C yr~(-1)),wetlands, lakes, and oceans. The lateral transport of dissolved organic carbon(DOC) is the primary pathway, impacting river biogeochemistry and ecosystems. However, climate warming will substantially alter the lateral C shifts in permafrost regions.Vegetation, permafrost, precipitation, soil humidity and temperature, and microbial activities, among many other environmental factors, will shift substantially under a warming climate. It remains uncertain as to what extent the lateral C cycle is responding,and will respond, to climate change. This paper reviews recent studies on terrestrial origins of DOC, biodegradability, transfer pathways, and modelling, and on how to forecast of DOC fluxes in permafrost regions under a warming climate, as well as the potential anthropogenic impacts on DOC in permafrost regions. It is concluded that:(1) surface organic layer, permafrost soils,and vegetation leachates are the main DOC sources, with about 4.72 Pg C DOC stored in the topsoil at depths of 0–1 m in permafrost regions;(2) in-stream DOC concentrations vary spatially and temporally to a relatively small extent (1–60 mg C L~(-1)) and annual export varies from 0.1–10 g C m~(-2) yr~(-1);(3) biodegradability of DOC from the thawing permafrost can be as high as 71%, with a median at 52%;(4) DOC flux is controlled by multiple factors, mainly including vegetation, soil properties,permafrost occurrence, river discharge and other related environmental factors, and(5) many statistical and process-based models have been developed, but model predictions are inconsistent with observational results largely dependent on the individual watershed characteristics and future discharge trends. Thus, it is still difficult to predict how future lateral C flux will respond to climate change, but changes in the DOC regimes in individual catchments can be predicted with a reasonable reliability. It is advised that sampling protocols and preservation and analysis methods should be standardized, and analytical techniques at molecular scales and numerical modeling on thermokarsting processes should be prioritized.  相似文献   

中国城市体系网络化研究   总被引：14，自引：1，他引：13  

胡国建  陈传明  金星星  王强 《地理学报》2019,74(4):681-693

当前,学者普遍认同城市体系研究的重心从等级范式向网络范式转向。在大量的文献梳理基础上,阐述20世纪80年代以来中国城市体系研究范式的转向过程,并进一步梳理中国城市网络研究的进展、问题与关注重点。结果表明：2010年之后,网络成为中国城市体系研究的主流范式,等级体系文献数量呈波动递减趋势,全国和长三角成为热点关注区域;属性数据一定程度上弥补了早期城市网络研究中数据匮乏的状况,关系数据应成为未来研究的侧重点;不同研究视角及其所应用的数据存在着一定的局限性,多元视角的综合研究成为趋势。在此基础上,提出城市网络研究未来可能的突破点,包括：调整国家城市网络的研究框架、超越交通数据直接考察城市间的实体联系、测度企业外部的横向联系、有向加权网络分析和可视化、增加研究中的地理“意味”等。  相似文献   

黄骅坳陷古生界潜山储层沥青成因判识     

王鑫  周立宏  金凤鸣  付立新  楼达 《地质论评》2021,67(Z1):67z1123-67z1124

正黄骅坳陷古生界潜山是大港油田重要的油气勘探领域,近年来,先后在王官屯、乌马营潜山古生界发现油气流,且均为石炭—二叠系煤系源岩供烃成藏,如王官屯潜山王古1井二叠系石盒子组发现天然气,同位素特征判断为煤成天然气。这些发现拓展了古生界潜山的勘探领域,表明了石炭—二叠系煤系烃源岩的油气充注范围不仅仅局限于奥陶系碳酸盐岩储层,石炭—二叠系的碎屑岩储层也可以充注成藏,证实了古生界潜山具有更大的油气勘探价值。随着勘探进程与理论认识的不断深化,  相似文献   

新疆阿克陶县乌孜别里地区流纹岩的形成时代及成因分析     

李沛  王核  普强  丘增旺  闫庆贺  董瑞  张晓宇 《地球化学》2021,50(6):562-578

西昆仑乌孜别里山口南侧一带火山岩地层的时代归属一直存有争议.该套地层虽普遍发育以流纹岩为主的火山岩系,但尚未有人对其开展系统的年代学与地球化学研究.本次研究对该套地层中的流纹岩进行元素地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素的研究.流纹岩激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb年龄为(521.0±2.8)Ma,表明其形成于早寒武世.流纹岩具有高硅富碱的特点,为过铝质、高钾钙碱性系列,岩石明显富集大离子亲石元素(Rb、K)、轻稀土元素和不相容元素U,相对亏损重稀土元素、高场强元素(P、Ti),具有中等Eu负异常,流纹岩具有高分异S型花岗岩的特征.锆石Hf同位素初始比值 εHf(t)变化范围在?0.9～4.1之间,主要为正值,两阶段Hf模式年龄(tDM2)介于1533～1229 Ma之间,显示乌孜别里地区流纹岩为中元古代新生地壳物质重熔形成的岩浆,经较高程度的分异演化而成.结合前人研究成果,推断研究区流纹岩形成于原特提斯洋俯冲背景下岩浆弧构造环境.  相似文献   

准噶尔盆地南缘侏罗系煤岩生烃动力学研究     

曾立飞  靳军  马万云  于双  潘长春 《地球化学》2021,50(3):282-293

应用金管-高压釜装置对采自准噶尔盆地南缘西部煤样JC25和东部煤样JC41进行生烃动力学模拟实验,获取生油、生气量和生烃动力学参数.升温速率分别为2℃/h和20℃/h,实验压力为50 MPa.实验得到两个煤样JC25和JC41最大生油量(以下单位mg/g均表示每克有机碳的生成量)分别为126 mg/g和68.5 mg/g,计算的排油量分别为88.8 mg/g和29.5 mg/g,表明侏罗系煤岩在南缘西部四棵树凹陷较其他区域具有较大的生油潜力.两个煤样最大生气量(∑C1–5)分别为121.6 mg/g和112 mg/g,差异相对较小.煤样JC25和JC41的H/C原子比值分别为0.85和0.77,类脂组含量分别约为8％和6％,岩石热解(Rock-Eval)参数氢指数(IH)分别为155 mg/g和156 mg/g.实验结果表明,H/C原子比值、类脂组含量比IH能更好地反映煤岩的初始生油、生气潜力.依据生烃动力学参数模拟了地质条件下(升温速率5℃/Ma)的生油和生气过程.煤样主要生、排油阶段的Ro,Easy介于0.80％～1.20％之间.在半开放条件下(发生排油),两个煤样的生气速率比较接近.在Ro,Easy=1.50％时生气转化率分别为23％和18％,煤岩主要生气过程发生在高过成熟阶段(Ro,Easy>1.50％).侏罗系烃源岩在霍玛吐背斜带中部成熟度较高,较其他区域具有更大的天然气勘探潜力.  相似文献   

持久、迁移性有机污染物的水污染现状、分析检测方法和去除技术   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘艺  于洋  金彪  张霁云  陈文文  张干 《地球化学》2021,50(3):305-316

持久、迁移性有机污染物(PMOC)具有高极性、化学性质稳定的特点,故难被土壤以及沉积物吸附.该类化学物质的环境释放可导致其在地下水以及饮用水中富集.目前,由于缺乏有效的分析技术手段,水体中大量未知的PMOC仍待进一步分析和识别.本次研究将从定义、特性和判别标准等方面系统介绍该类污染物,同时,对欧洲国家的PMOC管控现状和政策法规进行总结和归纳.此外,以全氟烷基酸为例,对比、讨论了我国和欧洲地表水和地下水中PMOC的污染现状,并针对不同种类的PMOC详细介绍了相关的分析方法和水处理技术.最后,对PMOC的未来研究趋势进行前瞻,以期为我国化学品风险管理以及饮用水资源保护提供参考依据.  相似文献   

哈尔滨市地下水中29种抗生素分布特征研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

马健生  王卓  张泽宇  刘强  李丽君 《岩矿测试》2021,(6):944-953

当前对抗生素滥用监管及其研究正在加强,近年来中国主要水域中抗生素均有不同程度的检出,地表水及地下水中抗生素的污染状况持续受到关注。因进入环境中的抗生素种类繁多、结构复杂,一般实验室难以实现同时分析多种类抗生素。本文在哈尔滨市共采集地下水样品26组,采样范围包括人口密集、工业生产、农畜业等生活生产地区。利用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱联用技术分析了样品中的磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类、β-内酰胺类、四环素类、林可酰胺类等6大类共29种典型抗生素含量,研究了哈尔滨市地下水中典型抗生素的检出及分布状况。结果表明：①哈尔滨市地下水中6大类典型抗生素均有不同程度检出,其中以磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类、四环素类为主,检出率分别为61.5%、46.2%、42.3%、38.5%;②哈尔滨市地下水检出的抗生素含量范围在0.02～612ng/L之间,其中磺胺噻唑、磺胺嘧啶、林可霉素检出的最高浓度超过100ng/L,相比于国内外部分地区（如中国北京、天津,西班牙巴塞罗那）喹诺酮类整体含量偏低;③检出抗生素含量较高的采样点位主要分布在城市的中部、南部和东部地区,这些区域也是该市人口相对密集区,且附近普遍分布有制药厂、家禽牲畜养殖厂、城市排污口等。由此揭示了哈尔滨市城市地下水中抗生素分布特征受人类生产生活活动影响且具有明显的相关性。  相似文献   

高寒冻土区生物结皮对土壤理化属性的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

明姣  盛煜  金会军  张泽  杜玉霞 《冰川冻土》2021,43(2):601-609

生物结皮是高寒地区地被层的重要组分之一。其作为地表特殊的结构层,能够改变地表结构及土壤理化属性,从而影响冻土环境。迄今为止,关于青藏高原高寒生态系统中生物结皮对土壤理化属性的影响尚不清楚。以青藏高原高寒冻土区生物结皮为研究对象,初步研究了生物结皮的特征及其对土壤理化属性的影响。结果表明：生物结皮在高寒草甸退化过程中广泛发育,主要以藻结皮为主,其盖度可达37.3%~51.7%,结皮层平均厚度为12.6 mm。由于生物结皮的发育,高寒地区5~20 cm土层粉粒含量有所增加,但差异不显著,而结皮层土壤田间持水量相比于裸地表层（2 cm）增加了10%~40%,结皮层容重较裸地降低了30%;两种类型藻结皮均显著增加了结皮层及其下0~20 cm土层土壤有机质,而深色藻结皮增加了结皮层及其下0~20 cm土层土壤全氮含量,浅色藻结皮仅增加了结皮层土壤全氮含量,对其下0~20 cm土层土壤全氮含量没有显著影响;生物结皮对土壤pH没有显著影响;生物结皮是高寒生态系统植被退化过程中的关键环节。研究结果为揭示生物结皮在高寒生态系统中发挥重要生态功能提供依据。  相似文献   

内蒙古鄂尔多斯高原古冰缘遗迹科学考察研究进展     

何瑞霞  金会军  蒋观利  张泽  陈雪梅  Raul David SERBAN  Mihaela SERBAN  Jef VANDENBERGHE  Valentin V.SPEKTOR  Hugh M.FRENCH 《冰川冻土》2021,43(1):263-273

冰缘遗迹（特别是冷生楔形构造及融冻褶皱）是重建古气候及第四纪晚期多年冻土环境的重要证据。内蒙古鄂尔多斯高原是我国北方地区冰缘现象最为发育的地区之一。为准确了解鄂尔多斯高原冰缘遗迹类型及其分布特征、区域冻土演化历史等,中国科学院西北生态环境资源研究院和荷兰自由大学共同组成科研小组,于2018年5—6月组织了“鄂尔多斯高原冰缘遗迹科学考察”。考察区域涉及靖边—城川—乌审旗—鄂尔多斯东胜区一带约12 000 km²的范围。考察内容主要包括鄂尔多斯高原冰缘遗迹类型及特征、分布区域、各类型冰缘遗迹所指示的气候条件的初步推断等。结果表明：冻融褶皱和冷生楔体构造是鄂尔多斯高原主要存在的两大类冰缘遗迹。基于本次考察中关于冰缘遗迹的分布与特征等新发现,并综合前人研究成果,初步推断：在气温极低、多年冻土非常发育的时段,有利于形成各类冷生楔状构造,如冰楔假形和大型原生砂楔等;在气候转暖、多年冻土退化,但还没有全部融化完阶段,可能形成融冻褶皱;区域性大面积分布和成群出现的融冻褶皱一般反映较暖气候环境下,多年冻土层上部已退化到一定程度。基于光释光（OSL）年代测试结果,结合冰缘遗迹的特征及其所指示的古气候环境,初步重建了鄂尔多斯5万年以来的冻土环境变化序列。区内多年冻土在多年冻土最大期（LPM,25~19 ka BP）时最发育,以大面积连续多年冻土为主;之后,随气温转暖,总趋势呈退化状态,多年冻土分布逐渐变为片状→岛状→零星斑状,直至现今全部融完变为深季节冻土区。  相似文献   

云量对祁连山老虎沟12号冰川表面能量平衡的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

邹小伟  孙维君  杨堤益  王英珊  李延召  晋子振  杜文涛  秦翔 《冰川冻土》2021,43(2):342-356

为探讨云量对冰川表面能量平衡（SEB）的影响,利用架设在老虎沟12号冰川（简称12号冰川）消融区（4 550 m a.s.l.）的自动气象站资料,结合能量平衡模型计算各能量分量并分析其季节变化,通过云量参数化方案获取云量因子并量化其对冰川表面能量收支的影响。结果表明：净短波辐射为冰川表面主要的能量来源（92%）,净长波辐射为主要能量支出（61%）,二者均受云量影响,但云的短波辐射效应更强（-37 W?m^-2）。云量通过影响辐射收支和湍流通量进而影响冰川表面能量收支,随云量的增加,冰川表面获得的能量减少,冰川消融速率降低。与其他区域的冰川表面能量收支对比,除地理位置、反照率、气温等因素外,海拔和云量的影响也非常显著。  相似文献