亚热带稻田生态系统CO2通量特征分析

为评价稻田生态系统大气CO2的收支状况,2008-2009年江西省农业气象试验站利用涡度相关技术对稻田生态系统的CO2通量进行了为期一年的连续观测.对观测的数据进行处理和分析表明:在生长季,稻田生态系统CO2通量总体表现为负值,为CO2的汇.稻田生态系统CO2通量具有明显的日变化特征,白天净吸收CO2的量大于夜间呼吸释...     

流域污染物通量测算方法研究

流域水系内污染物通量不仅能够用于评价各类污染源的水污染物入河负荷,也是对流域污染特征,水污染物在河流水体中复杂迁移、转化过程的最直观反应。准确测算流域水系内污染物跨界通量及其时空分布是进行流域水环境风险预警和风险管理的重要前提之一。针对目前多种污染物通量测算方法在进行污染物年通量估算时,结果不确定性大这一突出问题,以流域水质监测站年内逐日流量、悬浮颗粒物监测数据作为悬浮颗粒物年通量参考值,基于以月、半月、周为周期的监测策略,将逐日流量、悬浮颗粒物监测数据重新筛选抽样构造,由此,系统分析了不同流域集水面积、污染通量监测频次和目前常用通量估算方法对污染物年通量估算不确定性的影响。所得方法和结论可为进一步制定流域污染物通量的测算规范提供方法指引和技术支持。     

长江流域磷及“三磷”入河通量及其对干流关键断面磷通量的贡献：模型与情景分析

河流磷含量是河流水质的一个重要指标.全球和区域尺度上河流磷的循环和含量的关系已经被广泛关注,但河流磷的来源及其对河流磷通量的贡献在空间格局上存在巨大的差异.近10年来,长江流域磷矿、磷化工和磷石膏（简称“三磷”）的陆源输入可能是河流磷的重要来源之一,但“三磷”的入河量及其对长江关键断面磷通量的贡献仍然不清楚.本研究基于流域高分辨率（100 m×100 m）的土地利用、磷的生物地球化学收支、河流strahler分级理论、河道截留的“spiraling”理论等,模拟流域陆源磷的入河量、长江关键断面磷输送通量及“三磷”入河量对长江输送磷通量的贡献份额,并将模型结果与长江关键断面连续2年（2016—2017年）的实测结果进行对比验证.结果表明,长江流域2010—2017年多年总磷入河量约为52.0×10⁷ kg,总磷入河模数为（285.19±23.38） kg·km^-2·a^-1.流域总磷入河量主要受到面源输入和“三磷”输入的控制, 其中,“三磷”入河量从9.23×10⁷ kg增加到26.57×10⁷ kg.长江流域“三磷”入河量存在显著的空间变化,金沙江下游、乌江流域、长江上游地区、岷沱江流域、汉江和长江中游等子流域“三磷”贡献了长江磷输送通量的32.8%,是长江磷的主要来源之一.模型情景分析揭示情景3、4、9减排效果显著且可以实现,建议作为当前长江水环境磷规划管理工作的首要选择.     

合肥市冬季颗粒物污染传输通道分析及通量研究

综合前后向轨迹聚类分析、激光雷达探测传输量及典型案例,系统分析2018-2020年冬季合肥市主要传输型重污染过程,揭示合肥大气污染输送通道的主要特征和污染期间PM_2.5的传输通量。结果表明:合肥市冬季污染主要输入通道分别为京津冀-山东西部-安徽北部-合肥(35%)、山东南部-安徽北部-南京-合肥(26%)、内蒙古-河北-山东-江苏中部-合肥(24%)、内蒙古-山西-河北南部-河南-安徽北部-合肥(15%);主要输出通道为合肥-六安或安庆-湖北-江西(54%)、合肥-安徽北部-江苏北部(18%)、合肥-河南南部-陕西(17%)、合肥-上海或浙江-海上(11%)。对激光雷达监测结果采用像素检测法分析,结果表明2018-2020年污染传输过程的平均传输通量分别可达20.3、33.7、19.5 t/h,年际差异较大。外源传输通量较高时的主导风向为偏北风,并且风速为3.1 m/s左右。合肥市处于安徽省自北向南污染传输通道的中游区域,受上游城市传输影响显著,典型污染传输型的平均传输通量可比上游城市(淮北市)低57.6%,比下游城市(池州市)高25.5%,且污染过程中常伴随PM_2.5的二次生成,主要生成成分为NH₄⁺与NO₃^-等。     

Long Term NH3 Flux Measurements above Grasslands in The Netherlands

Ammonia concentration gradients were measuredabove a grassland in an agricultural region fromJuly 1998 to July 2000 at the locationSchagerbrug in the Netherlands. They were used tocalculate the surface-atmosphere exchange ofammonia by means of the aerodynamic gradienttechnique. Measurements of the ammonia exchangewere also performed at a grass field that is partof a major wetland reserve in the centre of theNetherlands (Oostvaardersplassen), during theperiod June 1994–September 1995. At Schagerbrug,low net emissions or small depositions weremeasured during the winter months, and a netemission up to 5 kg NH₃ ha^-1 month^-1 in summer. The net annual emission was 26 kgN ha^-1, with manure application contributingabout 50% of this emission. AtOostvaardersplassen mainly deposition occurred,but large emissions were measured in autumn. Themeasured exchange fluxes are compared to modelevaluations that incorporate plant physiologicaldata, such as apoplastic NH₄ ⁺concentrations and pH. Results show a goodagreement between field observations and modelsimulations, although some improvements arenecessary during nighttime periods. Themeasurements are conducted within the GRAMINAEproject, a second tranche project of EC TERI.     

广西贺州市典型矿区周边耕层土壤Cd通量特征

广西是我国西南部典型的地质高背景区,碳酸盐岩、黑色岩系、基性-超基性岩体与金属矿床（矿化体）强烈的风化成壤作用,使土壤重金属镉（Cd）含量高于全国其他地区.为了查明在地质高背景区矿业活动对耕层土壤环境质量的影响程度,在广西贺州市选取矿业活动影响区和对照区为研究区,系统开展了耕层土壤Cd输送途径及输送通量密度的对比研究.结果表明,在矿区和对照区耕层土壤中,Cd大气干湿沉降通量密度平均值分别为1.87 g·（hm²·a）^-1和1.52 g·（hm²·a）^-1,分别占总输入通量密度的61.5%和60.3%,施肥和灌溉输入土壤Cd通量密度较低;Cd的输出途径均以地表水下渗为主,分别占总输出通量密度的75.4%和86.6%,农作物收割输出通量密度矿区高于对照区,且矿区内种植的水稻籽实Cd含量超标率更高,玉米籽实则未超标.整体上,矿区与对照区土壤Cd净输送通量密度分别为-3.05 g·（hm²·a）^-1和-4.05 g·（hm²·a）^-1,表现为土壤Cd淋失状态,但大气干湿沉降输入通量密度高值点和水稻籽实Cd含量超标点均主要分布在矿区周围,有可能对当地居民健康造成潜在威胁,因此建议通过监控和种植结构调整对该区域Cd污染土壤进行治理.     

Degrading permafrost river catchments and their impact on Arctic Ocean nearshore processes

Arctic warming is causing ancient perennially frozen ground (permafrost) to thaw, resulting in ground collapse, and reshaping of landscapes. This threatens Arctic peoples'' infrastructure, cultural sites, and land-based natural resources. Terrestrial permafrost thaw and ongoing intensification of hydrological cycles also enhance the amount and alter the type of organic carbon (OC) delivered from land to Arctic nearshore environments. These changes may affect coastal processes, food web dynamics and marine resources on which many traditional ways of life rely. Here, we examine how future projected increases in runoff and permafrost thaw from two permafrost-dominated Siberian watersheds—the Kolyma and Lena, may alter carbon turnover rates and OC distributions through river networks. We demonstrate that the unique composition of terrestrial permafrost-derived OC can cause significant increases to aquatic carbon degradation rates (20 to 60% faster rates with 1% permafrost OC). We compile results on aquatic OC degradation and examine how strengthening Arctic hydrological cycles may increase the connectivity between terrestrial landscapes and receiving nearshore ecosystems, with potential ramifications for coastal carbon budgets and ecosystem structure. To address the future challenges Arctic coastal communities will face, we argue that it will become essential to consider how nearshore ecosystems will respond to changing coastal inputs and identify how these may affect the resiliency and availability of essential food resources.Supplementary InformationThe online version contains supplementary material available at 10.1007/s13280-021-01666-z.     

长江口湿地沉积物-水界面无机氮交换总通量量算系统研究

基于MapObjects组件式GIS技术和数学建模方法,以Visual Basic为开发平台,建立了长江口湿地沉积物-水界面无机氮交换通量空间插值模型、总通量量算模型和量算系统,该系统的主要功能包括对无机氮界面交换通量信息查询检索,空间插值分析,以及对长江口湿地不同岸段、不同季节无机氮交换总通量综合和动态量算.利用该系统和长江口湿地2000年10月-2004年7月无机氮界面交换通量季节性实测数据,对长江口湿地沉积物-水界面无机氮交换总通量进行了量算.结果表明:长江口湿地沉积物在春季向水体释放无机氮,在夏季、秋季和冬季则表现为净化水体中的无机氮,全年总体表现为净化水体中的无机氮.量算系统的实际应用表明,该系统在定量分析长江口湿地生态功能过程中发挥了重要作用.