黄河下游颗粒有机碳的来源,降解与输运特征

2012年在黄河利津逐月采集悬浮颗粒物(SPM),通过分析粒度组成,颗粒有机碳(POC)及其稳定同位素丰度(513C),木质素等参数,讨论了黄河下游POC的来源,分布,降解状态和输运的季节变化特点.结果表明,2012年黄河利津径流量,SPM浓度和中值粒径(MGS)均有明显的季节变化,且变化规律基本一致.春季降水较少,且下游灌溉较多,导致径流量较小(300m~3/S左右),较粗的颗粒物更容易沉降到河床上,而且不易再悬浮,使得SPM较低(平均0.44kg/m~3),MGS较小(平均7.77μm);夏秋季黄河流域降水较多,径流量较大(1000m~3/S以上),使得河床上较粗的颗粒物容易被带入悬移质中,因此SPM较高(0.67kg/m~3),MGS较大(10.6μm).POC及δ~(13)C的结果表明了不同来源有机碳贡献的季节变化,春季POC含量较高,δ~(13)C较负.颗粒物中木质素含量季节规律变化与流量较为一致,春季木质素含量较高,秋季较低.木质素参数C/V(0.21~0.34)和S/V(0.83~1.28)表明黄河SPM中木质素为被子植物草本和木本组织混合来源,降解参数(Ad/Al)_v(0.33~0.52),3,5-Bd/V(0.03~0.12)和P/(S+V)(0.20~0.36)均表明黄河SPM中木质素存在一定程度的降解,且秋季降解程度较大,与流量和有机碳来源变化有关.     

黄河口滨岸潮滩湿地植物-土壤系统有机碳空间分布特征

了解黄河三角洲滨海湿地有机碳状况是开展我国典型砂质和淤泥型海滩湿地生物地球化学过程及湿地生态修复研究的基础,通过对黄河三角洲自然保护区新生滨海湿地植物-土壤系统有机碳的空间分布特征及其影响因子的研究表明,不同类型湿地植物碳含量差异性不大,而植物碳密度变化幅度较大,且其空间变化趋势与植物生物量空间分布格局相似,均呈M型.表层土壤有机碳含量范围在0.75～8.35 g·kg-1之间,明显低于淡水沼泽湿地生态系统, 土壤有机碳密度分布趋势与土壤有机碳含量基本一致.相关分析表明,pH值与土壤有机碳密度呈负相关,土壤TN、C/N、含盐量与土壤有机碳密度呈线性正相关性,而土壤有机碳密度、土壤TN、C/N、pH值、含盐量与植物碳密度相关性不显著.     

云南抚仙湖主要入湖河流有机碳来源辨识

通过对云南抚仙湖流域土壤、植被和主要入湖河流有机碳含量和碳同位素组成的对比研究,探讨了抚仙湖主要入湖河流有机碳来源、空间分布特征及其影响因素。结果表明,抚仙湖入湖河流溶解有机碳(DOC)含量较高,变化范围为2.79~38.02mg/L,且呈西部(19.20mg/L)北部(13.82mg/L)东部(3.37mg/L)的分布特征;河流颗粒有机碳(POC)含量较低,变化范围为0.22~2.68mg/L,且北部(0.84mg/L)西部(0.56mg/L)东部(0.40mg/L)。抚仙湖主要入湖河流水体δ~(13)C_(DOC)值变化范围为-12.6‰~-25.5‰,且随DOC含量增大而略呈偏负趋势,表明抚仙湖入湖河流DOC除来源于流域土壤侵蚀外,农业面源污染和生活污水排放也是重要的贡献源。抚仙湖入湖河流水体δ~(13)C_(POC)值主要分布范围为-23.2‰~-27.0‰,与流域土壤及植物δ~(13)C一致,远离内源POC的δ~(13)C范围,指示河流POC主要来源于流域土壤侵蚀和植物碎屑输入。     

土壤团聚体制备方法对其稳定性及固碳潜力评价的影响研究

为探讨不同土壤团聚体制备方法对评价城市土壤固碳潜力的影响,本研究采集北京市两种典型的不同利用类型土壤—城市绿地土壤和城郊农田土壤,分别采用干筛法和湿筛法制备土壤团聚体,对其团聚体组成、有机碳含量以及稳定碳同位素特征进行了解析.结果表明:干筛法制备的机械稳定性团聚体均以>0.25mm的大团聚体为主(城市绿地土壤:69.80%;农田土壤:71.36%);而湿筛法制备的水稳性团聚体均以<0.25mm微团聚体为主(城市绿地土壤:57.70%;农田土壤:52.14%).红外光谱解析发现,不同制备方法下,两类土壤中微团聚体中均是稳定有机碳比活性有机碳相对含量高;北京城郊农田土壤中稳定芳香碳的相对含量较多,而脂肪碳相对含量较少;城市绿地土壤则具有相反特征,说明城市绿地土壤中有机碳具有更高活性易在一定条件下被释放.结合稳定碳同位素比值解析发现,湿筛制备方法下¹³C在<0.053mm团聚体颗粒组中富集,更符合土壤团聚体胚胎发育模型,说明在土壤固碳潜力研究中,湿筛法比干筛法制备团聚体更具有实际评价价值,本研究为进一步评价我国城市土壤的固碳潜力具有参考意义.     

中国几种土壤中的有机态硒及其分布特征

采用0.1mol/L NaOH-0.1mol/L Na_4P_2O_7浸提,活性碳分离技术研究了中国湿润半湿润地区几种土壤中有机态硒的化学特征.供试土壤有机态硒占全硒含量的百分数变幅为3.46％—59.86％,平均28.42％.影响有机硒含量的主要因素有全硒含量(r=0.8033)、有机碳含量(r=0.6618)、土壤交换性酸(r=0.6136)和pH(r=-0.5248)。土壤有机质的C/Se为0.58×10~6-42.93×10~6,平均为6.38×10~6.低硒环境土壤有机质的C/Se显著高于正常硒含量土壤.以平均计,胡敏酸结合态硒约占有机态硒的34％,富啡酸结合态硒占66％.缺硒土壤有机态硒中,胡敏酸结合态硒的比例一般都较高.     

黄河口潮间带沉积物中木质素的分布和降解特征

本文以木质素为示踪物,认识陆源有机碳在黄河口潮间带的降解和输送特征。现场调查和样品采集进行于2012年5月、8月和11月,以及2013年3月。结果表明:黄河口潮间带有机碳含量为0.06%~0.40%,δ13C变化范围为-24.4‰~-20.4‰,表现为陆海混合来源特征;木质素Σ8含量范围为0.13~0.54 mg/10g dw,均值为0.23 mg/10g dw,由黄河口门向南北递减;Λ8为0.49~2.42 mg/100 mg OC,均值为1.35 mg/100 mg OC,由南向北逐渐降低;木质素主要来源为被子植物草本和木本组织,草本和木本组织的相对贡献呈现季节变化;木质素通过氧化和去甲基/甲氧基2种过程降解,其中去甲基/去甲氧基降解作用更强,降解水平处于中等偏强。     

土壤呼吸与土壤有机碳对不同秸秆还田的响应及其机制

以黄豆、玉米、水稻这3种农业秸秆为原料,崇明东滩围垦土地为试验样区,以景观植物地肤草为目标植物,研究土壤呼吸和土壤有机碳对不同秸秆还田的响应及其可能的机制.结果表明,不同秸秆直接还田的土壤呼吸和地上植物量均高于对照组;黄豆秸秆还田后土壤呼吸相对最低,土壤有机碳最高,因此黄豆秸秆还田的土壤碳封存能力高于玉米和水稻秸秆.秸秆还田显著促进土壤微生物活性,增加了土壤微生物量以及β-糖苷酶、脱氢酶活性,脱氢酶活性与土壤呼吸相关性最显著.黄豆秸秆还田脱氢酶活性最低,相应的土壤呼吸也最低.黄豆秸秆纤维素、木质素和C/N含量最高,可降解性最低,表明黄豆秸秆难以被微生物降解利用,因而还田后其土壤微生物活性最低,最终导致最低的土壤呼吸和较高的土壤有机碳.     

宁夏长山头富硒区土壤硒地球化学特征研究

本文对宁夏长山头典型富硒区土壤Se含量特征及玉米籽实Se含量影响因素进行了系统研究,发现长山头地区土壤硒背景含量为0.25 mg/kg,主要的富硒土壤类型为新积土,其成土母质为山前洪流携带的碎屑物。进一步的研究表明,土壤中硒含量与p H呈负相关关系,而与有机碳、TFe_2O_3及Mn呈正相关关系。与土壤环境相反,玉米籽实中硒的含量与p H成正相关关系,而与有机碳、TFe_2O_3及Mn呈负相关关系。这说明这些指标对硒在土壤-植物系统中的地球化学行为具有显著影响作用。此外,土壤中全量硒的增加对植物的吸收率并没有显著的促进作用。     

三峡库区不同林草措施土壤活性有机碳及抗蚀性研究

采用野外定位观测,研究三峡库区坡耕地7种林草治理措施下土壤活性有机碳组分(颗粒性有机碳、可溶性有机碳、易氧化有机碳和微生物生物量碳)含量和团聚体数量特征,并分析了团聚体的分形特征和可蚀性.结果表明,不同林草治理措施下,土壤有机碳及活性有机碳组分含量随土壤深度的增加而降低,其中0～10 cm土壤有机碳及各活性有机碳组分含量显著高于20～30 cm.林草措施治理对土壤团聚体稳定性也具有显著影响,>0.25 mm水稳性大团聚体总量总体上表现为:栾树+黄花槐>植物篱>封山育林>自然恢复>经济林>传统农作>裸地对照,且与土壤有机碳含量呈正相关.不同林草治理措施下土壤具有一定的土壤分形特性.其中栾树+黄花槐措施下土壤的分形维数、可蚀性K值最小,土壤结构稳定性和抗侵蚀能力相对较强.不同土壤深度下活性有机碳组分与土壤可蚀性K值均呈极显著负相关关系,以上研究表明通过不同林草治理措施的治理可改变土壤性状,从而影响土壤抗蚀能力.     

农田土壤自养微生物碳同化潜力及其功能基因数量、关键酶活性分析

研究农田土壤自养微生物碳同化潜力,对全面认识农田生态系统碳吸收和碳储存有着重要意义.选取6种典型农田土壤,通过14C连续标记示踪技术结合密闭系统模拟培养,量化了土壤自养微生物碳同化潜力及其向土壤活性碳库组分转化,同时结合分子生物学技术及酶学分析方法,探讨了不同土壤自养微生物细菌固碳功能基因(cbbL)丰度及关键酶(RubisCO)活性.结果表明,土壤自养微生物具有可观的CO2同化潜力,在本实验条件下,全球每年表层(0~20 cm)土壤通过自养微生物的同化作用可固定的碳为0.57~7.3 Pg.供试土壤的14C土壤有机碳(14C-SOC)含量范围为10.63~133.81 mg·kg-1,而14C可溶性有机碳(14C-DOC)、14C微生物生物量碳(14C-MBC)含量范围分别为0.96~8.10 mg·kg-1、1.70~49.16 mg·kg-1.土壤可溶解性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)和SOC的更新率分别为5.07%~14.3%、2.51%~13.12%和0.09%~0.64%.土壤细菌cbbL丰度范围为2.40×107~1.9×108copies·g-1,且RubisCO酶活性(CO2/soil)范围为34.06~71.86 nmol·(g·min)-1.相关分析表明,土壤14C-SOC与14C-MBC及RubisCO酶活性均呈极显著正相关关系(P<0.01).说明土壤对大气CO2的同化作用主要是由自养微生物参与的同化过程,且较高的RubisCO酶活性意味着较高的自养微生物CO2同化潜力.     

浑河、太子河及大伙房水库上游流域自然植被生态承载力的探讨

以水热平衡模型对浑河、太子河源区及大伙房水库上游各流域自然植被净初级生产力(NPP)进行了计算,结果表明,浑河流域NPP均值为5.2t/hm2.a,生态承载能力较大,其次为苏子河和太子河流域,其NPP均值分别为5.0和4.9t/hm2.a。     

辽宁省辽河流域污染现状与对策

分析辽河流域地表水、地下水及水库水质现状,从保证生态需水、提高水体自净能力出发提出了适当减小开发利用率和合理安排工业布局等措施,并提出了污染物总量控制、加强工业点源与农业面源污染的综合治理,针对辽河流域地表水质已经严重污染的事实提出了实施水生态修复工程的建议。     

水污染流域管理的立法思考

针对我国当前环境污染呈现出的区域化、流域化的新趋势，提出了流域（区域）管理的概念，并对水污染流域管理的理论依据，管理原则和管理机构进行了分析，最后提出了水污染流域管理的立法建议。     

家庭卫生间排水节水系统的设计

基于“分质分级排水节水”设计思想,提出了一种家庭卫生闯排水节水系统。该系统通过三洗水（洗衣水、洗手水、洗澡水）与便器、拖把冲洗水的串联与并联,从而实现不同水质分级排水,达到”废、污分流,分质排水”。整个系统采用自动控制,兼顾室内装修设计,可以二级排水,使废水得到充分利用,能够实现节约用水、减少排污的目的．具有较高的实用价值。     

Importance of indirect nitrous oxide emissions at the field, farm and catchment scale

Direct and indirect nitrous oxide (N₂O) emissions and leaching losses from an intensively managed grazed pasture in the Ythan catchment, Aberdeenshire, UK, were measured and compared over a 17-month period. Simultaneous measurements of farm-wide leaching losses of N₂O were also made and catchment-wide fluxes were estimated from existing N leaching data. The relative importance of direct and indirect N₂O fluxes at the field, farm and catchment scale was then assessed. At the field scale we found that direct N₂O emissions were low (1.2 kg N ha⁻¹ year⁻¹, 0.6% of N input) with indirect N₂O emissions via drainage waters comprising a significant proportion (25%) of total N₂O emissions. At the whole-farm scale, the N₂O-N emission factor (0.003) for leached NO₃-N (EF_5-g) was in line with the IPCC's recent downward revision. At the catchment scale, a direct N₂O flux of 1.9 kg N ha⁻¹ year⁻¹ and an indirect flux of 0.06 kg N₂O-N ha⁻¹ year⁻¹ were estimated. This study lends further support to the recent downward revision of the IPCC emission factor for N₂O arising from leached N in surface and ground waters (EF_5-g) and highlights the need for multiple point sampling to ensure that the importance of indirect N₂O losses via drainage waters is not misrepresented at the farm and catchment scales.     

大连市水功能区的划分

从大连市水功能区划的背景出发 ,根据大连市自然环境和社会经济发展特点 ,对大连市供水工程与规划水源地状况以及水资源质量现状进行了调查分析 ,研究了大连市水功能需求状况 ,划定并提出了大连市水功能的划分 ,最后简要的介绍了成果验收情况     

煤层气区域开发环境影响和管理研究

煤层气开发激励政策和规划的实施,使其区域化和商业化开发将逐步展开。煤层气区域开发有别于常规天然气,主要表现为井网密度大、疏水降压排采和加压集输。大量煤层排水可能污染地表水、降低地下水位、影响水生态、土壤侵蚀等;井网密度大意味着要建设更多的井场、道路、管线、集气压缩站等,则单位面积地表扰动大,导致景观生态破碎化和生态退化等;煤层气压缩机增压集输、其它油气田重型机械、增加的交通流量影响区域声环境质量;压缩机燃气废气、煤层气放空、扬尘对区域大气环境质量产生影响。针对煤层气开发环境问题的特殊性,提出煤层气开发应以水平井为主减少地表扰动。我国水资源极度缺乏,对煤层排水应合理处置,淡水应考虑综合利用,高矿化度水应考虑回注地下。     

三江平原挠力河流域湿地生态特征变化研究

经过近半个世纪的垦荒,挠力河流域湿地生态特征发生了明显的改变,大量湿地被垦殖,湿地面积逐年减少;湿地资源的破坏,造成环境污染严重,土壤有机质含量大大降低;土地沙化、盐碱化面积不断扩大;灾害性气候发生频率增加;动植物等多样性资源急剧减少。挠力河流域作为“北大荒”的重要组成部分,生态环境的剧烈变化也就很具有代表性了。伴随着新千年“北大荒”停止一切垦殖湿地、草地和林地的措施出台,挠力河流域也迎来了退耕还林、还牧、还湿的调整时期。     

多目标规划在预测区域总产值-排污-水质协调解中的应用研究

以某区域水环境－经济系统为研究实例，寻求值－排污－水质综合协调解方法，寻求净收益最大时的总体规划方案。建立目标参数规划模型，寻求不同生产规模条件下的产值－排污－水质协调解，又探讨了水环境标准约束下的某化工区废水治理费用的计算方法，提出了以供决策者选择的方案。     

海河上游农牧交错地区生态系统服务价值的变化

在利用NOAA/AVHRR数据得到海河流域农牧交错带土地利用变化数据的基础上,采用Costanza等人对全球生态系统服务价值的测算方法,评估了海河流域上游农牧交错带地区土地利用变化引起的生态环境质量变化。研究结果表明:在过去10年海河流域上游农牧交错带区域,土地利用的变化损害了该区域生态系统的生态服务功能,使生态系统服务价值损失2.5%～2.7%,达到4.18×107～4.90×107美元。