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1.
黔中岩溶地区草地土壤CO2的稳定碳同位素组成   总被引:6,自引:0,他引:6  
黔中岩溶地区草地土壤 CO2 的δ13C值在地 -气界面层上随土层深度的增加而降低 ,在地 -气界面层以下 ,土壤 CO2 的δ13C值基本不变 .土壤 CO2 的 δ13C值存在季节变化与昼夜变化的特征 .夏季 CO2 的 δ13C值最高 (-15.5‰ ) ,冬季 CO2 的 δ13C值最低 (-18.9‰) ;从夏季到冬季 ,土壤 CO2 的 δ13C稳定值逐渐降低 ,降低幅度超过 3‰ .在一天中 ,中午土壤 CO2 的 δ13C值最高(-14.0‰ ) ,早晚土壤 CO2 的δ13C值较低 (-15.4‰ )  相似文献   

2.
贺兰山油松年轮中稳定碳同位素含量和环境的关系   总被引:13,自引:0,他引:13  
植物中稳定碳同位素δ13C变化和环境关系密切,通过研究贺兰山油松(Pinus tabulacformis)植物纤维素中稳定碳同位素δ13C和环境之间的关系,发现该地区树轮纤维素中稳定碳同位素序列和大气中CO2的含量关系密切,据此可以推算大气中的CO2浓度的变化情况.研究还发现植物纤维素中稳定碳同位素δ13C的变化和生长年1~7月的总降水量显著负相关(r=-0.515,a=0.05),而和当年6~8月的平均气温显著正相关(r=0.427,α=0.05).通过对比树轮纤维素稳定同位素δ13C值和太阳黑子之间的关系,发现太阳黑子活动最强的年份往往对应较高的树轮纤维素δ13C值.  相似文献   

3.
为了观察生态系统的转变对土壤有机质的影响,在贵州茂兰喀斯特原始森林保护区内农林生态系统发生转变的地域,分析了土壤有机质含量和土壤有机质的δ13C值森林点土壤有机碳含量普遍较高(1.81%~16.00%),而农田点土壤有机碳含量在0.43%~2.22%之间,表明毁林造田加速了土壤有机质的降解,使土壤有机质总量减少;利用C3植物与C4植物δ13C值的显著差异,对比森林点与农田点的δ13C值(森林点:-23.86‰~-27.12‰;农田点:-19.66‰~-23.26‰),计算表明,毁林造田同时也降低了土壤有机质中活性大的组分的比例,使土壤肥力下降.  相似文献   

4.
2009~2010年在江西省“R>”型酸控区11个地区采集了107个石生细叶小羽藓样品. 通过分析苔藓氮含量和氮同位素组成,以反映大气氮沉降强度和空间分布特征,并甄别大气氮的主要来源. 结果表明,江西省不同地区苔藓平均氮含量变化范围为2.46%~3.48%. 整体上呈现赣西北偏高、赣东南偏低的特点,反映出江西省大气氮沉降水平由北向南逐渐递减的空间分布特征. 江西省城市市区苔藓氮含量(2.79%~3.48%)明显高于郊区氮含量(2.46%~2.74%),说明市区大气氮沉降量高于郊区氮沉降量. 苔藓平均氮同位素均为负值[(-1.96±1.30) ‰~(-9.74±0.25)‰],并且市区比郊区明显偏负. 市区苔藓偏负的氮同位素值(-5.51‰~-9.74‰)指示了城市污水和人畜排泄物为主要的氨源,而郊区氮同位素值(-4.81‰~-1.96‰)反映出农业活动氨源的贡献. 本研究为大气氮沉降的生态环境效应提供基础资料.  相似文献   

5.
河口湿地在全球陆地生态系统碳循环中具有重要作用,为了揭示盐水入侵对河口湿地土壤碳矿化潜力的影响,以闽江河口淡水湿地为研究对象,采用室内泥浆厌氧培养与气相色谱法相结合的方法,通过设置高频率盐度梯度的盐水入侵情景模式,对不同处理下的土壤碳矿化潜力(以CO2产生潜力表征)及其环境调节因子进行连续3周的测定与分析.研究结果表明:①不同盐度处理下土壤pH值均低于对照处理(0),氨态氮(NH4+-N)含量均高于对照处理,且随盐度增加而增加,可溶性有机碳(DOC)含量在盐度25‰、30‰处理下高于对照处理,SO42-含量在盐度20‰、25‰、30‰处理下高于对照处理;②随着时间的变化,厌氧培养第1周CO2产生潜力显著高于第2周和第3周(p<0.05),不同盐度处理CO2产生潜力差异较大,表现为低盐度(0.5‰~10‰)促进和高盐度(15‰~30‰)抑制作用,盐度10‰~15‰可能是影响土壤碳矿化转变的重要转折点;③不同盐度处理下CO2产生潜力与土壤pH值呈显著正相关,与土壤电导率(EC)、NH4+-N、Cl-、SO42-和DOC呈显著负相关(p<0.05). 盐度是影响河口湿地土壤碳矿化的的重要因素,低盐度的盐水入侵促进河口湿地土壤碳矿化,高盐度的盐水入侵抑制土壤碳矿化.  相似文献   

6.
选取中国亚热带丘陵区一集约化育肥猪场为研究对象,采用环形扩散管大气采样系统(DELTA),开展为期1 a养殖场500 m近源区大气氨浓度监测,采用双向交换模型,估算氨沉降量。采集养猪场近源区土壤、植株样品,探究大型集约化养殖场近源区土壤、植物氮素对氨沉降梯度的响应特征。结果表明:养猪场近源区土壤无机氮含量为2.3—32.4 mg·kg−1(以铵态氮为主),随氨沉降量增加而增加。草本(白茅)盖度随氨沉降量增加而增加,500 m范围内增幅平均可达45.7%;灌木(黄荆)盖度随氨沉降量增加而减小,降幅平均为27.5%。植株叶片氮含量与氨沉降间关系不明显,灌木、苔藓叶片δ15N值为−13‰—−2‰,且随氨沉降增加而减小。δ15N可用于识别植物叶片氮素来源,与植株叶片总氮含量相比,植株叶片δ15N对氨沉降具有更好的生物指示作用。  相似文献   

7.
采用测试气相碳同位素比值的方法比较了中温厌氧降解和高温厌氧降解过程中甲烷(CH4)生成途径的差异,表征了生活垃圾厌氧消化过程CH4生成途径的演变,并结合气液相化学组分和产甲烷菌荧光原位杂交(FISH)分析对同位素表征结果进行了验证.中温(35℃)条件下,垃圾降解初期甲烷13C同位素比值(δ13CH4)下降至-69.5‰,表明此阶段CH4主要产生自CO2还原途径;随着垃圾降解进入快速产CH4阶段,δ13CH4值相应迅速上升至-23.8‰,说明乙酸发酵逐渐成为CH4生成的主要途径,FISH实验结果也发现此阶段以乙酸发酵型产甲烷菌Methanosarcinaceae为主;当产CH4速率逐渐减小进入稳定期时,δ13CH4值迅速降低至-55‰后相对稳定,说明乙酸发酵途径的比例减小,并且维持在较稳定的水平.高温(55℃)条件下,δ13CH4值始终维持在约-70‰,表明甲烷主要由CO2还原作用生成,在快速产CH4阶段,乙酸氧化和CO2还原作用是CH4生成的重要途径.  相似文献   

8.
黄河口无机碳输运过程对pH异常增高现象的响应   总被引:4,自引:1,他引:4  
张向上  张龙军 《环境科学》2007,28(6):1216-1222
为研究黄河无机碳的输运过程及有效入海通量,通过对2004年至2006年黄河口汛期和非汛期淡水-海水混合过程中无机碳参数、溶解氧饱和度、叶绿素和NH+4、 PO3-4的分析得出,黄河口低盐度区pH出现相对于淡水端异常增高现象,而恰在此区域DIC出现亏损现象,黄河口淡-咸水混合区域pH异常增高现象可以表征无机碳的沉降作用.淡咸水混合初期生物好氧呼吸作用的降低能够导致pCO2的迅速降低是造成低盐度区pH出现相对于淡水端异常增高现象的主要原因.根据河口溶解物质的保守混合模型,发现混合过程中ΔDIC与ΔTA是1∶1的关系,表明DIC出现亏损是由于HCO-3清除造成的,汛期和非汛期黄河口无机碳的沉降作用能够清除输入到河口DIC总量的10%,即黄河口每年可清除1.21×105 t河流输入的溶解无机碳,DIC的有效入海通量约为10.86×105 t,通过评估,黄河流域风化作用吸收的大气CO2量将有10%左右被河口无机碳沉降作用重新释放到大气中,而流域风化作用固定的CO2在河口将有2.24×105 t(以CO2计)重新释放到大气中.  相似文献   

9.
任坤  潘晓东  梁嘉鹏  彭聪  曾洁 《环境科学》2021,42(5):2268-2275
利用多同位素(C、N和O)和水化学方法解析贵州八步地下河流域水体中硝酸盐(NO3-)来源与转化过程,利用SIAR模型定量计算NO3-不同输入端的贡献比例.结果表明,研究区地下水NO3-污染严重,近38%的地下水样品NO3-超过饮用水限值.地下水的δ15N-NO3值介于2.3‰~30.33‰,均值9.68‰,δ18O-NO3值介于2.65‰~13.73‰,均值6.64‰,δ18O-H2O值介于-8.83‰~-7.37‰,均值-8.18‰.同位素组成(δ15N-NO3δ18O-NO3δ18O-H2O)指示硝化作用主导着流域内氮素循环.硝化作用产生的硝酸加速了碳酸盐岩溶解,导致地下水中δ13CDICδ15N-NO3存在显著负相关性(P<0.001),说明δ13CDICδ15N-NO3相结合是判断岩溶水中NO3-转化的有效手段.地下水和地表水中NO3-主要来源于土壤氮、粪肥污水和铵态氮肥料,其对地下水中NO3-贡献率分别为36.19%、33.71%和30.1%,对地表水贡献率分别为39.15%、36.08%和24.77%.岩溶流域内污水处理应同时去除污水中的NO3-和NH4+,农业区应科学施肥,以有效降低地下水中NO3-的补给通量.  相似文献   

10.
稻田土壤常处于频繁的干湿交替过程中,水分条件的改变不仅影响土壤理化性质,而且使土壤微生物群落结构和多样性发生改变,进而影响土壤有机碳矿化速率.然而,不同水分条件和土壤微生物生物量水平对土壤有机碳矿化过程的影响及其机制尚不明确.因此,本研究选取典型亚热带水稻土为研究对象,采用室内模拟培养试验,设置干湿交替和持续淹水这2个水分条件,并通过氯仿熏蒸方法减少土壤微生物生物量,从而获得微生物生物量碳含量高低两个水平的土壤,探讨水分条件和微生物生物量对水稻土有机碳矿化的影响机制.结果表明在培养前30 d,干湿交替处理处在不淹水状态,其CO2累积排放量显著低于持续淹水处理;30 d后干湿交替处理进入淹水状态,在高微生物生物量碳含量土壤中,其CO2累积排放量和持续淹水处理的差距逐渐减小,直至78 d无显著差异;在低微生物生物量碳含量土壤中,78 d时干湿交替处理的CO2累积排放量仍显著低于持续淹水处理.低微生物生物量碳含量土壤在培养初期(前20 d)受其高可溶性有机碳(DOC)含量影响,CO2排放速率可达高微生物生物量碳土壤的1.1~6.1倍;在培养后期(第45~78 d)土壤有机碳矿化速率达到稳定,高微生物生物量碳土壤的稳定矿化速率比低微生物生物量碳土壤高20%~30%.多元回归分析结果表明,土壤DOC含量的减少(ΔDOC)和Fe2+含量的增加(ΔFe2+)显著影响持续淹水条件下的CO2累积排放量的变化值(ΔCO2),但对干湿交替处理淹水阶段的CO2累积排放量却无影响.相关分析结果表明,高微生物生物量碳土壤的CO2日排放速率在干湿交替处理下与葡萄糖苷酶(BG)活性呈显著正相关,在持续淹水处理下与乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG)和过氧化酶(PER)活性呈显著负相关;在低微生物生物量碳土壤中,CO2日排放速率在持续淹水处理下与NAG活性呈负相关,在干湿交替处理下与酶活性无关.综上,干湿交替处理的CO2累积排放量低于持续淹水处理,且该差异在低微生物生物量碳的土壤中显著;土壤微生物生物量大小会决定土壤有机碳稳定矿化速率水平;可溶性有机碳量和铁元素的还原量影响持续淹水条件下土壤的CO2排放量;土壤水分条件会影响CO2日排放速率及其关键生物酶因子.本研究为深入研究水稻土碳循环和固碳潜力提供数据和理论支持.  相似文献   

11.
太原市PM10及其污染源中碳的同位素组成   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
通过采集太原市PM10及其主要源(煤烟尘、机动车尾气尘、土壤风沙尘)样品,结合离线分步加热氧化法和同位素质谱仪测定了颗粒物中有机碳(OC),元素碳(EC)和总碳(TC)的同位素组成, 并探讨了太原市PM10中碳的来源.结果表明,太原市冬季、春季PM10中OC、EC和TC的碳同位素组成分别是-34.7‰、-23.5‰、-23.9‰和-30.5‰、-23.1‰、-23.9‰; 煤烟尘中OC、EC和TC的碳同位素组成分别是-26.5‰、-23.2‰、-23.6‰,土壤风沙尘分别为-24.6‰、-14.1‰、-17.3‰,汽油车和柴油车尾气尘分别为-27.7‰、-25.5‰、-27.0‰和-25.7‰、-24.3‰、-24.8‰. EC和TC的同位素组成是区分土壤风沙尘较好的标识指标,TC的同位素组成是汽油车尾气尘较好的标识指标;利用二元复合计算公式结果显示土壤风沙尘中OC、EC占TC的百分含量分别为30%、70%;煤烟尘中OC、EC占TC的百分含量分别为11%、89%;汽油车尾气尘中OC、EC占TC的百分含量分别为78%、22%,柴油车尾气尘中OC、EC占TC的百分含量分别为36%、64%;太原市PM10中的TC和EC主要来源于煤烟尘,OC少部分来源于机动车尾气排放,另外还有其他的重要贡献源.  相似文献   

12.
广州城市绿地系统碳的贮存、分布及其在碳氧平衡中的作用   总被引:33,自引:0,他引:33  
 在研究广州城市绿地植物生物量和净第一性生产量的基础上,通过对城市绿地碳的贮存、分布和固碳放氧能力的估算,探讨城市绿地对城市碳氧平衡的作用。结果表明,城市绿地植物生物量和净生产量分别为287150t和1058122t/a;植物碳贮量和净生产量中的碳量分别为1328649t和462624t/a;绿地光合作用释放的氧量为2242788t/a。植物的光合作用固碳和放氧量分别相当于人口呼吸释放碳和消耗氧量的1.7和1.9倍,但远小于化学燃料燃烧放出的碳和消耗的氧量。如果广州城市绿地能得到适当的保护和改良,其对碳氧平衡的作用将大大提高。  相似文献   

13.
南京市PM2.1中有机碳和元素碳污染特征及影响因素   总被引:6,自引:0,他引:6  
采用DRI Model 2001A热/光碳分析仪测定了2011年南京市区(南师)和郊区工业区(南化)大气气溶胶细粒子(PM2.1)中有机碳(OC)和元素碳(EC)的含量,并对两地的OC、EC污染特征进行了评价,分析了细粒子中含碳物质的来源.结果显示,在PM2.1中,南京市市区OC、EC的年平均浓度分别为12.79,3.18μg/m3,郊区工业区分别为13.44,3.74μg/m3,工业区污染更加严重.市区和工业区冬春季OC、EC含量较高且冬季OC、EC相关性较高,这与冬季燃煤量增加,并且受内陆西风及逆温的影响,污染物集中在南京市上空不易扩散有关;夏季两地OC、EC含量及相关性均达到最低,可能由于夏季降雨频繁,加上台风作用,稀释和清除了部分污染物.应用OC/EC比值法对市区和郊区工业区二次有机碳(SOC)含量进行了估算,两地均是夏季SOC占TOC比例最高,分别为46.63%、45.65%,SOC主要来自于光化学反应,可见在光照充裕、辐射强烈的夏季更加有助于SOC的生成.  相似文献   

14.
利用第三次森林清查(1984-1988年)中宝兴县数据,结合2005年TM遥感影像土地利用类型图土壤类型图,采用植被类型碳密度以及土壤碳密度经验值的方法,估算了宝兴县碳库以及自然生态系统碳汇。并收集宝兴能源消耗、土地利用变更、替代能源工程等人为因素的数据估算了宝兴县2005年的人为碳排放及碳减排放效应,从而计算出宝兴县总碳增汇效应,碳汇为452.80×106kg C,并分区定量、图形表示,为地方政府提供决策支持。  相似文献   

15.
利用2020年6月~2021年5月在成都市观测的碳质气溶胶小时分辨率数据,分析了气溶胶中总碳(TC)、有机碳(OC)、元素碳(EC)和二次有机碳(SOC)的变化特征.结果表明:观测期间m(TC)、m(OC)、m(EC)和r(OC/EC)的年均值分别为(9.5±4.4)μg/m3,(6.4±3.2)μg/m3,(3.2±1.1)μg/m3,2.2±0.5.成都m(TC)、m (OC)、m (EC)均表现冬为季最高((15.8±8.2),(11.1±5.8),(4.6±2.5)μg/m3),春秋次之,夏季最低((6.1±0.9),(4.5±2.0),(2.7±1.4)μg/m3)的特征.r(OC/EC)季节均值(1.9~2.6)以及四个季节的m(TC)、m(OC)、m(EC)呈现早(07:00~09:00)晚(22:00~01:00)“双峰”的日变化特征,表明机动车排放源对成都碳质气溶胶的影响较大.春夏季OC与EC的相关性小于秋冬季,表明春夏季OC、EC来源差异较大.由EC示踪法和最小相关性法得到m(SOC),r(SOC/OC)在夏季最大(40.4%),冬季最小(27.3%).春、夏季SOC与O3呈显著正相关,表明较强的光化学反应对SOC生成有重要贡献.选取各季节连续高m(TC)时段与季节平均作对比,发现碳质气溶胶有明显夜间积累过程,夏季高浓度时段二次生成使得m(OC)增长显著高于m(EC),r(OC/EC)也迅速上升.  相似文献   

16.
基于物质流原理,分析了1995~2016年中国食物生产消费系统的变化情况,测算并评价了食物生产消费系统碳素流动变化及食物碳消费导致的碳素环境负荷变化.结果表明:食物农业生产系统中碳汇和碳排总量整体均呈上升趋势,且碳汇增速明显高于碳排增速;食物生产系统碳素环境负荷中畜禽养殖产生的碳素环境负荷呈下降趋势,农用物资、农业活动及食物加工运输相关产生的碳环境负荷呈快速上升趋势.食物消费系统中,居民食物碳消费发生变化,居民碳消费结构从“以粮食碳消费为主”的饮食结构转变为“以粮食、肉类、食用植物油碳消费为主”的多元饮食结构,农村居民人均食物碳消费量由95.24kg/(人×a)降低至71.62kg/(人×a),城镇居民人均食物碳消费量由52.06kg/(人×a)升至65.16kg/(人×a).分析食物消费系统碳素环境负荷,进入大气的碳素环境负荷占主体地位,其次是土壤和水体,近年来进入土壤和水体的碳素比例增加.分析表明减少食物生产消费系统碳素环境负荷的措施,包括引导居民优化饮食结构,减少生活污水与厨余垃圾产生量,提高厨余垃圾与粪便还田比例,将系统中产生的废弃物内部循环利用等.  相似文献   

17.
段卿  安俊琳  王红磊  缪青 《环境科学》2014,35(7):2460-2467
采用DRI Model 2001A热/光碳分析仪对2013年5~7月期间南京北郊大气气溶胶9级惯性撞击式分级Andersen采样器膜采样样品中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度进行了分析.结果表明,南京北郊夏季EC、OC的平均浓度,在PM2.1(空气动力学直径≤2.1μm)中分别为(2.6±1.1)μg·m-3、(13.0±5.2)μg·m-3,在PM9.0(空气动力学直径≤9.0μm)中,分别为(3.4±1.7)μg·m-3、(20.3±7.3)μg·m-3.EC主要富集在超细颗粒物中,OC主要存在于细颗粒物中,EC的PM1.1/PM9.0比值和OC的PM2.1/PM9.0比值分别为0.62和0.64.EC和OC浓度的平均最高值都出现在≤0.43μm粒径段中,分别占PM9.0中的总元素碳的33.4%和总有机碳的21.1%.南京北郊夏季PM1.1、PM2.1和PM9.0中EC、OC的相关性较好,说明存在共同的一次污染源.通过OC/EC特征物比值的方法得到南京夏季碳质颗粒物的主要来源有机动车尾气排放、燃煤排放和地面扬尘排放.  相似文献   

18.
生态系统固碳特征及其研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
生态系统固碳是人类应对气候变化以及全球系统变化过程的研究热点。论文结合生态系统固碳和碳汇概念,探讨生态系统自然固碳、人为工程固碳措施对生态系统功能的影响并分析生态系统固碳特征及风险。研究得出如下结论:陆地生态系统对CO2的自然吸收与封存是相对安全有效的固碳措施,对人类与生态系统健康的影响要小于地质层与海洋层固碳。海洋生态系统固碳容易导致海水酸化以及生态系统不可逆的损害;由于地壳运动很难预测,所以地质层固碳可能面临不可预知的风险。因此,利用生态系统自然固碳能力、发展绿色固碳技术是降低人为工程固碳生态风险和减少CO2排放到大气中的最佳选择。  相似文献   

19.
气溶胶有机碳元素碳基本特征研究的前沿动向   总被引:8,自引:1,他引:8  
综述国外气溶胶有机碳(OC)和元素碳(EC)的五大特征(粒径分布、物质组成、时空分布、室内室外关系、排放源分析的)研究的进展;概述了国内OC、EC相关研究情况,展示了国内外OC、EC基本特征研究的发展重点和趋势。  相似文献   

20.
红树林土壤是重要的“蓝碳”库,在缓解气候变化中发挥着重要作用.由于人类活动的影响,珠江口红树林湿地经历了复杂的土地覆盖变化过程,其土壤碳分布特征和影响因素需要深入探究.本研究以珠江口淇澳岛红树林湿地为研究对象,通过实地调查、采样和测定,分析了该区域5种主要土地覆盖类型(原始秋茄林、无瓣海桑林、无瓣海桑伐迹地、废弃鱼塘和光滩)的土壤有机碳(SOC)储量、SOC稳定性,以及植被碳储量、土壤理化性质对土壤碳分布的影响.结果表明,淇澳岛红树林湿地的SOC储量在不同覆盖类型间存在显著性差异.其中原始秋茄林的SOC储量最高,达185 t·hm-2,是新生光滩的1.8倍.秋茄林的SOC更多地储存在浅层土壤(0~50 cm)中.通过同位素分析发现,秋茄林SOC的稳定性高于其他土地覆盖类型,有利于SOC的长期固存.植被碳储量与SOC储量呈显著正相关关系,且在浅层土壤中相关性更显著,植被碳输入对浅层SOC累积的促进作用更大.土壤C∶N、水分和pH值等理化性质也影响了红树林湿地土壤碳库的大小.滨海地区在恢复红树林湿地时,有必要考虑不同土地覆盖类型和土壤特性对提升土壤碳汇的影响.  相似文献   

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