深澳湾养殖生态系统服务功能价值评估

分析深澳湾浅海养殖生态系统服务功能,运用《海洋生态资本评估技术导则》(GB/T28058-2011)对该生态系统的生态服务功能进行价值评估。结果表明:2011年深澳湾养殖生态系统服务功能主要分为:食品供给、原材料供给、氧气产生、气候调节、废弃物处理和科研服务。2011年深澳湾浅海养殖生态系统服务价值为7 959万元,平均单位海域面积的服务价值为598万元/km2。在评估的6项服务中,食品供给4976万元,占总服务价值的62.52%,突显了食品供给为养殖型海湾的主要服务功能。其次为原材料供给(1 933万元)、氧气产生(484万元)、气候调节(249万元)和科研服务(214万元),废弃物处理最低,为103万元。牡蛎和龙须菜所提供的服务价值占总服务价值的79%,表明龙须菜和牡蛎养殖在深澳湾浅海养殖生态系统服务中具有决定性作用,特别是龙须菜养殖对于维持和提升养殖生态系统的服务有重要意义。     

乳山湾邻近海域有机碳的分布与底界面过程

根据2009年和2014年夏季在乳山湾口及邻近海域的综合调查结果,分析了该海域夏季有机碳的时空分布、底界面过程与影响因素.结果表明,2009年夏季乳山湾近海水体溶解有机碳(DOC)含量介于0.70~3.19mg/L之间,平均值为1.80mg/L;DOC的平均值在8月最高,7月与9月次之,6月最低;2014年8月份DOC的变化范围为1.79~15.2mg/L,高于2009年同期水平,颗粒有机碳(POC)的变化范围为0.04~1.33mg/L;水体有机碳的分布受陆源输入、海洋初级生产以及潮汐的显著影响.研究区域夏季颗粒有机碳(POC)的沉降通量为(25±0.8)g/m~2,约占初级生产固碳量的66%;沉积物上层(0~4cm)间隙水中DOC的浓度是沉积物上覆水的8~9倍,DOC在沉积物—水界面存在向上覆水释放的现象;乳山湾湾口DOC交换通量为14.4–97g/(m~2·a),占水体存量的1.1%~13.4%.人类活动一定程度上影响了乳山湾及其近海有机碳的构成与循环收支过程,是区域环境变化的重要驱动因子之一.有超过50%的有机碳会随潮流输送到外海,显示潮流在有机碳输送中巨大作用;沉积物-水界面DOC的交换会影响底界面有机碳的收支与循环过程,有机碳的收支表明研究海域底界面有机碳的降解所产生的溶解有机碳是水体DOC的重要来源,最终保存在沉积物中的碳其埋藏量约占初级生产的13%;相对较低的溶解氧水平可能会增加DOC的交换通量,影响碳在陆架边缘海的埋藏.     

南澳海域龙须菜和篮子鱼重金属含量及食用安全分析

大型海藻龙须菜能吸收营养盐,改善养殖海区水质,同时还可被直接食用并作为鲍及篮子鱼等水生经济动物的饵料。为调查大型海藻和篮子鱼的食用风险,于2014年12月至2015年6月采集南澳岛深澳湾养殖海域龙须菜栽培区、鱼类养殖区、贝类养殖区、过渡区和对照海域不同功能区样品。结果显示,龙须菜能富集水中的重金属离子但不同季节富集能力（BCF）不同,富集能力最大值出现在5月份,分别为Cr（2.45×105）、Zn（1.67×105）、Pb（1.14×105）和Cd（0.16×105）。调查海域篮子鱼Cd（0.045×10-6～2.916×10-6）,Cr（0.57×10-6～49.185×10-6）和Pb（0.12×10-6～1.452×10-6）含量均超过国家食品中污染物限量标准。龙须菜和篮子鱼非消化器官的生物放大因子（BMF）均较低,表明篮子鱼非消化器官对重金属的吸附主要来源于海水。研究结果表明,龙须菜和篮子鱼体内Cd、Cr和Pb含量分别超过了国家食品中污染物限量标准中的蔬菜和鱼类食用安全标准,因此,龙须菜及篮子鱼的食用安全应引起关注。     

三门湾浮游植物群落结构与环境因子的关系研究

根据2014年春季和夏季三门湾生态环境调查数据,应用多元分析技术分析了三门湾浮游植物分布特征及与环境因子的关系。调查期间,共鉴定到浮游植物82种,其中春季4门46种,夏季4门64种,浮游植物丰度和优势种季节变化明显。通过冗余分析（RDA）,影响三门湾浮游植物群落结构的主要环境因子,春季包括盐度、水温、溶解氧、无机氮和悬浮物,夏季包括总有机碳、硅酸盐、水温、无机氮、悬浮物、盐度和活性磷酸盐。     

厦门市森林生态系统固碳服务评估

生态系统固碳服务是生态系统服务评估的重要指标之一,也是区域碳循环研究的重要组成部分,可以为减缓气候变化的区域碳管理提供决策依据.以厦门市森林生态系统为研究对象,选取VPM（Vegetation Photosynthesis Model）和ReRSM（Remote Sensing Model for Ecosystem Respiration）评估其2015年的固碳服务,并阐明其固碳服务的时空变异.结果表明:2015年厦门市森林生态系统固碳量（以C计）为31.36×104 t/a,平均固碳量为644.86 g/（m2·a）,其时间动态总体呈单峰曲线分布,但受台风影响该曲线波动较大.厦门市森林生态系统固碳量空间格局总体表现为西北边缘地区较高、其他地区相对较低,与DEM的空间分布较为相似,且绝大部分区域为碳汇区.厦门市分区统计显示,同安区森林生态系统面积和固碳量均最大,分别占厦门市总量的52.58%和57.10%,其与翔安区、集美区的固碳量之和占厦门市总量的88.27%,是厦门市森林生态系统固碳的主体;湖里区固碳量最少,平均固碳量仅为14.25 g/（m2·a）,几乎为碳中性.研究显示,厦门市森林生态系统具有较好的固碳能力.      

不同N、P水平对龙须菜生长及生理生化特性的影响

研究了海水N、P营养水平对龙须菜的生长、光合作用及生化特性的影响,结果表明:单独N、P加富对龙须菜的生长无显著影响,而N、P同时加富可以显著促进龙须菜的生长;其相对生长速率随着时间的增加而降低,P加富处理在培养后期相对生长速率显著增加;N加富促进了龙须菜的光合作用,使藻胆蛋白和可溶性蛋自含量显著提高,可溶性搪含量降低....     

水温分层对三峡水库香溪河库湾春季水华的影响

三峡水库蓄水以来,其支流库湾年复一年暴发严重的春季水华.为找出支流库湾春季水华的关键影响因子,2010年春季对三峡水库库首最大的支流香溪河库湾进行了原位定点连续监测,主要监测指标包括水温、水体透明度、水下光照及营养盐浓度等环境因子.结果表明,春季水温分层发育导致水体混合层深度突然减小是春季水华暴发的直接诱因,真光层与水体混合层之比(Zeu/Zmix)与叶绿素a(Chl-a)的皮尔逊相关系数达0.934(P<0.01).表明Critical Depth模型可用于解释三峡水库典型支流库湾水华生消机制.本研究将为三峡水库支流库湾水华预报及防治提供重要参考.     

模拟气候变化对沈阳城市树木光合固碳能力的影响

以生长在沈阳市区内的银杏为试材,使用开顶箱模拟法对倍增CO2浓度（700μmol/mo）l和正常空气CO2浓度（≈350μmol/mo）l条件下,银杏生长参数、叶面积指数、不同天气中净光合速率日变化进行了初步研究,探讨了高浓度CO2对单株银杏光合固碳能力的影响。结果表明：CO2浓度增高可以显著提高银杏枝条的生长量和银杏的叶面积指数。经高浓度CO2处理后,银杏不同天气下光合速率日变化趋势与对照一致,即晴天为双峰曲线,多云天气为单峰曲线,但净光合速率显著高于对照（P〈0.001）。由于净光合速率和叶面积指数升高,高浓度CO2也显著提高了单株银杏的固碳释氧能力（P〈0.01）,晴天比对照提高了119.5%,阴天提高了175.4%。     

乐清湾盐沼湿地有机碳密度及碳储量估算

滨海盐沼湿地是蓝色碳汇的重要组成部分,充分挖掘盐沼湿地碳汇能力对我国应对气候变化具有重要的理论和现实意义。本研究在探明乐清湾盐沼植被分布的基础上,采用野外采样和实验室测定相结合的方式,研究了典型盐沼植被的固碳能力,定量估算乐清湾盐沼湿地的碳储量,并系统地分析了不确定性。结果表明：（1）乐清湾主要优势种为入侵种互花米草,分布面积为3352.87 ha,另有盐地碱蓬、芦苇等本地盐沼植物呈零星分布;（2）互花米草具有强大的固碳能力,其碳密度由地上生物量碳密度、地下生物量碳密度、沉积物碳密度构成,共计（102.97±9.52）Mg C/ha,其中沉积物碳密度的贡献最大,达（91.11±9.49）Mg C/ha;(3)乐清湾互花米草盐沼湿地总碳储量达（345244.99±31935.38）Mg C,不确定性为12.01%。其中,地上生物量碳储量为（16700.11±4814.43）Mg C,地下生物量碳储量为（23076.19±10005.75）Mg C,沉积物碳储量为（305468.70±31823.15）Mg C。研究结果可为海湾盐沼湿地保护提供科学依据,为建立完善的碳储量监测和评估体系提供...     

福建省水田土壤有机碳积累对未来温度升高的响应

明确未来温度升高下我国农田土壤的碳“源-汇”效应是合理制定碳中和管理政策的基础.以我国典型亚热带地区——整个福建省84个县(市、区)水田土壤为研究对象,基于目前该区域最详细的1∶5万大比例尺土壤数据库和生物地球化学过程模型(DNDC),模拟了2017～2053年不同温度升高情景下全省水田土壤的有机碳动态变化.结果表明,在常规温度(对照)以及温度上升2、4和6℃这4种情景分析下,福建省水田土壤的固碳总量分别为11.56、9.44、7.08和4.91 Tg,年均固碳速率(以C计)分别为173、141、106和74 kg·(hm²·a)^-1,说明随着未来温度升高固碳速率在下降,但总体而言在6℃升温下全省水田土壤仍是“碳汇”.从不同土壤类型来看,潜育水稻土受气温升高的影响最大,不同处理下固碳速率降幅介于20%～69%之间,而盐渍水稻土受气温升高的影响最小,不同处理下固碳速率降幅介于14%～43%之间.从不同行政区来看,受气温升高影响最大的是位于武夷山脉附近的三明市,不同处理下固碳速率降幅介于27%～83%之间,而受气温升高影响最小的是沿海的泉州市和莆...     

长江口崇西湿地生态系统的二氧化碳交换及潮汐影响

河口湿地具备不同于其他生态系统的典型的生物化学特征. 利用开路式涡度相关系统,对长江口崇西湿地净生态系统CO₂交换(NEE)进行了初步研究. 结果表明,生长季CO₂交换呈V字型特征,平均CO₂交换量为-0.06 mg/(m2>/sup>·s);非生长季无明显特征,平均CO₂交换量为0.025 mg/(m2>/sup>·s). 这与其他生态系统CO₂交换特征相符合,主要是生长季的植被光合固碳作用所致. 非生长季的净生态系统CO₂交换比生长季受土壤温度的影响更大. 大潮期和小潮期的CO₂交换表明,无论是生长季还是非生长季,小潮期从生态系统释放到大气的CO₂均高于大潮期,潮汐高度与CO₂释放量呈负相关,暗示着高水位抑制生态系统呼吸和阻碍CO₂的传输,从而减少了CO₂的释放. 通过分析大潮期和小潮期的植被净光合速率发现,同一地点的植被固碳过程受潮汐的影响不很明显. 潮汐对净生态系统CO₂交换的影响主要是减少了土壤呼吸释放CO₂的过程. 总体而言,崇西湿地在年周期内表现为CO₂的汇.      

含水层介质中1株异养硝化-好氧反硝化菌的分离鉴定与脱氮性能

从受氮污染浅层含水层介质中分离纯化得到1株高效异养硝化-好氧反硝化细菌XK51,经过菌落形态、生理生化特性及16S rDNA基因序列分析,鉴定该菌株为假单胞菌属恶臭假单胞菌(Pseudomonas Putida)。脱氮性能结果表明:XK51为兼性反硝化细菌,能在好氧或缺厌氧条件下高效反硝化脱氮,最大和平均反硝化速率分别为27.3,4.4 mg/(L·h),硝酸盐脱除率为95.3%;该菌株同时具有较高异养硝化能力,最大和平均硝化速率分别为4.2,1.4 mg/(L·h),氨氮脱除率为98.5%。XK51最佳碳源为柠檬酸三钠,适宜生长温度为28~35 ℃,最适温度为30 ℃;适宜生长pH为6.5~8.0,最适pH为7.0。XK51可同时进行异养硝化及同步硝化-反硝化,培养期间未出现明显亚硝酸盐和硝酸盐累积,在含氮污废水处理和地下水氮污染修复方面具有潜在工程应用价值。     

壶状臂尾轮虫摄食生态的实验研究

研究了壶状臂尾轮虫(Brachionus urceus)在不同的温度、盐度、饵料种类、pH和光照条件下滤水率(F)和摄食率(G)的变化情况.结果表明:(1)温度对壶状臂尾轮虫的摄食有显著影响(P<0.05).壶状臂尾轮虫摄食的适宜温度范围为25～30℃,最适摄食温度为25℃;(2)盐度对壶状臂尾轮虫的摄食也有显著影响(P<0.05).壶状臂尾轮虫适宜的摄食盐度范围为20～30,最适摄食盐度为20;(3)壶状臂尾轮虫对5种不同藻类食物F的顺序为:小新月菱形藻(Nitzschia clostertum)>>小球藻(Chlorella sp.)>牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri Lermumerman)>金藻8701(Isochrysis galbana Park 8701)>扁藻(Tetraselmis chuii);G的顺序为:小球藻>小新月菱形藻>金藻8701>牟氏角毛藻>扁藻;(4)壶状臂尾轮虫适宜的摄食pH范围为6.0～8.0,最适摄食pH为7.0; (5)在条件允许的情况下,黑暗有利于壶状臂尾轮虫的摄食.     

褶皱臂尾轮虫摄食生态的实验研究

研究了褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)在不同温度、盐度、饵料种类、pH值和光照条件下滤水率(F)和摄食率(G)的变化情况。结果表明:(1)温度对褶皱臂尾轮虫的摄食有显著影响(P0.05)。褶皱臂尾轮虫摄食的适宜温度范围为25~30℃,最适摄食温度为25℃;(2)盐度对褶皱臂尾轮虫的摄食也有显著影响(P0.05)。褶皱臂尾轮虫适宜的摄食盐度范围为20~30,最适摄食盐度为30;(3)褶皱臂尾轮虫对5种不同藻类食物滤水率F的顺序为:牟氏角毛藻(Chaetocerosmuelleri Lermumerman)小新月菱形藻(Nitzschia clostertum)金藻8701(Isochrysis galbanaPark 8701)小球藻(Chlorellasp.)扁藻(Tetraselmis chuii);摄食率G的顺序为:小球藻金藻8701牟氏角毛藻小新月菱形藻扁藻;(4)褶皱臂尾轮虫适宜的摄食pH值范围为8.0~9.0,最适摄食pH值为9.0;(5)在条件允许的情况下,适宜的光照有利于褶皱臂尾轮虫的摄食。     

Effect of temperature and moisture on soil organic carbon mineralization of predominantly permafrost peatland in the Great Hing’an Mountains, Northeastern China

Boreal peatlands represent a large global carbon pool.The relationships between carbon mineralization,soil temperature and moisture in the permafrost peatlands of the Great Hing'an Mountains,China,were examined.The CO2 emissions were measured during laboratory incubations of samples from four sites under different temperatures(5,10,15,and 20°C) and moisture contents(0%,30%,60%,100% water holding capacity(WHC) and completely water saturated).Total carbon mineralization ranged from 15.51 to 112.92 mg C under the treatments for all sites.Carbon mineralization rates decreased with soil depth,increased with temperature,and reached the highest at 60% WHC at the same temperature.The calculated temperature coefficient(Q10) values ranged from 1.84 to 2.51 with the soil depths and moisture.However,the values were not significantly affected by soil moisture and depth for all sites due to the different peat properties(P 0.05).We found that the carbon mineralization could be successfully predicted as a two-compartment function with temperature and moisture(R2 0.96) and total carbon mineralization was significantly affected by temperature and moisture(P 0.05).Thus,temperature and moisture would play important roles in carbon mineralization of permafrost peatlands in the Great Hing'an Mountains,indicating that the permafrost peatlands would be sensitive to the environment change,and the permafrost peatlands would be potentially mineralized under future climate change.     

莫氏马尾藻(Sargassummcclurei)对氮和磷的吸收

采用单因子和正交实验方法,研究了温度、盐度和光照度对莫氏马尾藻(Sargassummcclurei)氮和磷吸收速率的影响。结果表明,温度、盐度和光照度对莫氏马尾藻氮吸收速率有显著影响(P0.05);莫氏马尾藻氮吸收最适温度范围在20~25℃,光照度为(60~140)mol/(m2s),盐度为20~30。温度和光照度对莫氏马尾藻磷的吸收速率有显著影响(P0.05),莫氏马尾藻对磷吸收最适温度范围30~35℃,光照度为(60~100)mol/(m2s)时;盐度对莫氏马尾藻磷吸收速率影响不显著(P0.05)。正交实验结果显示,影响莫氏马尾藻氮和磷吸收的主要因子为温度和光照度,在温度20~25℃、光照度100 mol/(m2s)和盐度30条件下,莫氏马尾藻氮和磷的吸收速率最大。结果说明通过控制栽培的深度来调节光照度,可有效地提高莫氏马尾藻对海水中氮和磷等营养盐的吸收速率。因此在亚热带海域大量栽培莫氏马尾藻能够有效地降低海水的富营养化程度。     

温度及碳源对NPR工艺脱氮除磷效果的影响

在NPR中试基础上研究了温度和碳源对脱氮除磷效果的影响.结果表明:低温影响污泥沉降性能,低温下有机物的去除更容易受到有机负荷的影响.温度对生物去除SS,COD_Cr和TP的效果影响不大,对氨氮及TN的去除效果影响比较明显,在温度由8 ℃上升到26℃的过程中,氨氮及TN去除率分别由16%和18%上升到84%和69%.控制系统在合适的温度范围内能够实现较好的脱氮除磷效果.外加碳源有助于脱氮效率的提升,20 ℃下碳氮比(ρ(C)/ρ(N))由5提高至8时,TN去除率由57%提高至66%,对除磷效果影响则不明显.      

典型设施环境条件对土壤活性有机碳及腐殖物质碳的影响

为明确设施环境对土壤有机碳形态变化的影响,选取武汉城郊设施土壤为研究对象,分别设置环境温度(4、10和25℃)、土壤酸化(土壤pH分别为6.89、6.11和5.30)和土壤盐渍化[土壤w(可溶性盐分)分别为1.90、3.05和5.01 g/kg]3种典型设施环境条件,通过为期90 d的室内模拟强化试验,研究以上3种典型设施环境条件对土壤活性有机碳动态变化、腐殖物质碳组成及有机碳矿化率的影响.结果表明:与4℃的对照处理相比,随着设施环境温度升高,土壤w(MBC)(MBC为微生物生物量碳)和w(ROOC)(ROOC为易氧化有机碳)呈上升趋势,25℃时的最大增幅分别达19.43%和55.56%;而土壤w(DOC)(DOC为可溶性有机碳)总体呈先升后降的趋势,10℃下最大增幅为17.23%,25℃下最大减幅为60.89%.与对照土壤[pH为6.89,w(可溶性盐分)为1.90 g/kg]相比,土壤pH为5.30的酸化处理下w(MBC)和w(ROOC)平均降幅分别为29.80%和5.93%,土壤w(可溶性盐分)为5.01 g/kg的盐化处理下的平均降幅分别为35.64%和6.26%,而酸化和盐化使土壤w(DOC)较对照的平均增幅分别达58.19%和119.73%.此外,设施环境温度提高会降低土壤有机碳矿化率和HU(胡敏素碳)所占比例,其HA/FA(胡敏酸碳富里酸碳含量之比)较对照增加了1.05倍;而土壤酸化和盐化会使有机碳矿化率较对照分别增加3.78和7.80倍,其HA/FA较对照分别降低了65.72%和73.21%.可见,提升设施环境温度、减缓或改善设施土壤的酸化及盐化问题,均有利于设施土壤的固碳减排.      

光生物反应器内CO2传输与微藻固碳性能强化

CO₂气体可为微藻光合作用提供必需的碳源,CO₂在藻液中的混合、溶解及传输特性显著影响了微藻的生长固碳.在微藻光生物反应器中,气泡在藻液中的生长、脱离、聚并、上升等动力学行为主要由气体分布器决定.本文以气体分布器为研究对象,研究在不同孔径及孔间距下对15%（V/V）CO₂气体在悬浮液中的气泡行为、CO₂溶解与混合特性以及对微藻生长固碳的影响.结果表明：气泡上升速度随气体分布器孔径及孔间距的减小而减小,导致CO₂气泡在藻液中停留时间增加,强化了CO₂溶解传输,CO₂体积传质系数提高了143%,混合时间降低了24%,最终使微藻生物质浓度提高18.8%,固碳速率提高23.2%.     

Topsoil organic carbon mineralization and CO2 evolution of three paddy soils from South China and the temperature dependence

Carbon mineralization and its response to climatic warming have been receiving global attention for the last decade. Although the virtual influence of temperature effect is still in great debate, little is known on the mineralization of organic carbon （SOC） of paddy soils of China under warming. SOC mineralization of three major types of China＇s paddy soils is studied through laboratory incubation for 114 d under soil moisture regime of 70% water holding capacity at 20℃ and 25℃ respectively. The carbon that mineralized as CO2 evolved was measured every day in the first 32 d and every two days in the following days. Carbon mineralized during the 114 d incubation ranged from 3.51 to 9.22 mg CO2-C/gC at 20℃ and from 4.24 to 11.35 mg CO2-C/gC at 25℃ respectively; and a mineralizable C pool in the range of 0.24 to 0.59 gC/kg, varying with different soils. The whole course of C mineralization in the 114 d incubation could be divided into three stages of varying rates, representing the three subpools of the total mineralizable C： very actively mineralized C at 1-23 d, actively tnineralized C at 24--74 d and a slowly mineralized pool with low and more or less stabilized C mineralization rate at 75-114 d. The calculated Q10 values ranged from 1.0 to 2.4, varying with the soil types and N status. Neither the total SOC pool nor the labile C pool could account for the total mineralization potential of the soils studied, despite a well correlation of labile C with the shortly and actively mineralized C, which were shown in sensitive response to soil warming. However, the portion of microbial C pool and the soil C/N ratio controlled the C mineralization and the temperature dependence. Therefore, C sequestration may not result in an increase of C mineralization proportionally. The relative control of C bioavailability and microbial metabolic activity on C mineralization with respect to stabilization of sequestered C in the paddy soils of China is to be further studied.