岩溶区地下水补给型水库表层无机碳时空变化特征及影响因素

为更深入地认识岩溶区地下水补给型水库表层无机碳的循环过程,于2014-07-12~2014-07-20期间,以广西上林县大龙洞岩溶水库表层水体为研究体系,对无机碳循环研究的重要指标进行定点观测和高密度的昼夜监测.结果发现:1从上游到下游DIC含量和水体p CO2值逐渐增加[DIC(平均):122.88 mg·L-1增至172.02 mg·L-1,p CO2(平均):637.91×10-6增至1 399.97×10-6],δ13CDIC值逐渐偏负[δ13CDIC(平均):-4.34‰降至-6.97‰].2库区均为大气CO2的源,CO2交换通量在7.11~335.54 mg·(m2·h)-1之间,平均125.03 mg·(m2·h)-1,上游和下游地区CO2交换通量较大[平均131.73 mg·(m2·h)-1、170.25 mg·(m2·h)-1],中游狭窄地区CO2交换通量较小[平均116.05 mg·(m2·h)-1].3表层水体p CO2值和水-气界面CO2交换通量存在晚上升高,白天降低的昼夜变化规律,且与叶绿素a(Chla)呈负相关关系.分析认为:1大龙洞水库表层水体DIC含量、δ13CDIC值和水体p CO2的空间分布主要受浮游植物浓度、浊度、电导率、水深、透明度等的影响,而水-气界面CO2交换通量除了受浮游植物浓度空间变化的影响外还受风速的影响.2浮游植物昼夜垂向运动及光合作用和呼吸作用昼夜变化控制着水库表层水体溶解性无机碳的昼夜循环过程.     

贵州施秉白云岩喀斯特区水化学和溶解无机碳稳定同位素特征

对贵州施秉白云岩喀斯特世界自然遗产地49个水点进行采样,分析地表水和地下水水化学特征及控制因素,并探讨溶解无机碳(DIC)稳定同位素的分布特征和来源.结果发现,研究区地表水和地下水p H值呈中性到碱性,溶解质较低,水中阳离子以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以HCO-3为主,水化学类型为重碳酸-钙镁型(HCO3-Ca·Mg).北部上游页岩分布区外源水水中Cl-、NO-3、SO2-4的比重相对白云岩区喀斯特水水点的高,Si的含量也明显高于白云岩地区喀斯特水;外源水的SIc和SId值为负,而流经白云岩区后均大于0.水化学数据表明研究区水化学受降水和人为活动影响很小,Gibbs图显示水中离子组成主要受岩性的控制.研究区喀斯特地表水中δ13CDIC值变化范围为-8.27‰~-11.55‰,平均为-9.45‰,地下水的δ13CDIC值范围为-10.57‰~-15.59‰,平均为-12.04‰,地表水δ13CDIC值比地下水偏重.DIC的δ13CDIC值在杉木河支流上整体表现为河流上游相对于下游偏轻,而杉木河干流上河水DIC的δ13CDIC值的变化则比较复杂.根据同位素质量平衡,利用DIC的δ13CDIC实测值,计算了喀斯特区地下水DIC来自土壤CO2和白云岩矿物溶解的比例,计算结果为51.2%来自于土壤CO2,矿物本身的贡献约为48.8%.     

江汉平原农田土壤有机碳分布与变化特点:以潜江市为例

以地处江汉平原腹地的潜江市农田土壤(水田、旱地)为研究对象,于2011年实地采样分析表层土壤(0~20 cm)有机碳的分布现状,并对比第二次土壤普查(1983年)资料,探讨28 a来江汉平原农田土壤有机碳的分布与变化特点.结果表明,2011年潜江市农田表层土壤有机碳密度为30.50 t·hm-2,碳储量为452.82×104t,与1983年相比有明显下降,下降速率分别为0.10 t·(hm2·a)-1和1.53 t·a-1,碳储量共损失了9%.两个时期水田土壤有机碳密度均明显高于旱地土壤,分别是旱地土壤的1.6倍和1.3倍,但是经过28年的常规耕作管理,水田土壤有机碳密度呈下降趋势,下降速率为0.23 t·(hm2·a)-1,导致的有机碳损失为52.83×104t,损失比例达16%;而旱地土壤有机碳则以0.05 t·(hm2·a)-1的速率缓慢增长,碳储量共增加了8.57×104t,增加比例为5%,远不能抵消水田土壤的有机碳损失.水田土壤碳储量的损失主要来自于低产潜育型水稻土碳密度的大幅下降所致(尽管其所占面积比例较小),其碳损失量占水田碳损失量的比例达80%;其次为占水田面积比例最大的潴育型水稻土,其碳损失量占水田碳损失量的15%.旱地土壤碳储量增长缓慢,完全来自于面积占96%的灰潮土有机碳密度的增长.因此,江汉平原区水田土壤有机碳的变化决定了农田土壤有机碳的整体动向,今后需着力提升有机碳下降迅速的低产水田以及面积较大的土壤类型的有机碳积累和固持能力.     

黄土丘陵区不同有机碳背景下侵蚀坡面土壤呼吸特征

以黄土丘陵区5个不同有机碳背景的坡面S型小区(坡顶为对照区、坡中为侵蚀区、坡脚为沉积区)为研究对象,通过对土壤呼吸速率的动态观测,分析坡面不同类型区土壤呼吸特征及其与土壤温湿度、有机碳和坡位的关系.结果表明,土壤温度的变化对沉积区土壤呼吸影响较大,土壤湿度的变化对侵蚀区土壤呼吸影响较大.有机碳是影响土壤呼吸的首要因子,可解释土壤呼吸变异的54.72%;其次是土壤湿度、坡位和土壤温度,分别可解释土壤呼吸变异的18.86%、16.13%和10.29%.侵蚀对坡面土壤呼吸的影响具有明显的原位和异位效应,侵蚀导致坡面侵蚀区土壤呼吸减小了21.14%,沉积区土壤呼吸增大了21.93%.侵蚀坡面土壤碳排放的源汇效应与有机碳水平有关,当土壤有机碳含量大于6.82 g·kg-1时,坡面侵蚀趋向于碳汇过程;当有机碳含量小于3.03 g·kg-1时,坡面侵蚀趋向于碳源过程.文中模型可以较好地反映有机碳和土壤温湿度与土壤呼吸的关系.     

Effects of elevated pO3 on carbon cycle between above and belowground organs of trees

Translocation of carbohydrate from leaves to roots via phloem and reallocation from roots to leaves via xylem regulate the allocation of carbon （C） between above and belowground organs of trees. To quantitatively analyze effects of elevated ozone concentrations pO3 on the internal cycle of C, juvenile beech and spruce were grown in phytotrons and exposed to ambient and elevated pO3 （i.e. twice-ambient O3 levels, restricted to 〈 150 ppb） for two growing seasons. The translocation of C in the phloem and xylem was quantitatively studied by investigating the phloem/xylem-loading of sugars, the differentiation of stem conductive tissue and the hourly water flow through the stem. Results in the present study shown, elevated pO3 significantly decreased C translocation from shoot to roots in beech by reducing both sugar concentration in the phloem and conductive phloem area. Elevated pO3 also significantly decreased C reallocation from the roots to the shoot in beech by reducing both of sugar concentration in the xylem and transpiration rate. The adverse effects of elevated pO3 on C translocation in the phloem and xylem, however, were small in spruce. Contrasting to beech, spruce is less sensitive to elevated pO3, regarding to phloem differentiation and sugar concentrations in the phloem and xylem.     

微藻利用不同无机碳途径的定量方法

以莱茵衣藻和蛋白核小球藻为实验材料,通过向培养液中添加两种标记δ¹³C的碳酸氢钠来培养微藻。根据获得的微藻藻体的稳定碳同位素组成,运用双同位素示踪模型,成功计算出了微藻利用不同碳源的份额。并通过添加胞外碳酸酐酶特异性抑制剂(AZ),进一步获得了微藻利用不同无机碳途径的份额。本研究建立的双同位素示踪模型是一种快速定量碳源利用途径的实用方法。     

低碳经济的发展模式研究

当前,全球正发生着以变暖为主要特征的气候变化,并已成为世界各国共同面临的危机和挑战。低碳经济是减少温室气体排放,应对全球变暖的最佳经济模式。本文从温室气体减排压力、能源安全和资源环境等三个方面分析了中国发展低碳经济的紧迫性。在对国内外低碳经济理论和实践综述的基础上，从宏观、中观和微观三个层次论证了低碳经济发展模式的发展方向、发展方式和发展方法。即以低碳发展为发展方向．以节能减排为发展方式。以碳中和技术为发展方法。最后提出了我国实施低碳经济发展模式的政策措施：①节能优先。提高能源利用效率；②化石能源低碳化。大力发展可再生能源；③设立碳基金．激励低碳技术的研究和开发；④确立国家碳交易机制。     

电镀废水治理工程实例分析

某电镀废水,采用"沉砂+隔油+气浮+混凝沉淀+生化+二级混凝沉淀+砂滤碳滤单元"组合工艺,出水稳定满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)中城市绿化水质要求。     

餐厨与污泥协同处理后生物碳土的利用研究

该文以餐厨与市政污泥协同处理后的生物碳土为研究对象,研究了生物碳土对苗木的生长变化以及施用1 a后生物碳土中有机质、常量元素、重金属变化的影响。研究结果表明,控根容器与生物碳土相结合的苗木栽植方式,可以显著促进海棠、紫薇、红枫、桂花的生长;苗木生长1 a后,控根容器中有机质以及N、P、K含量显著降低,Cu、Zn、Pb、As为植物吸收主要的重金属元素;控根容器底部土壤有机质和N、P、K略高于底部土壤,Cu、Zn、Ba、S、Al为主要的淋出元素。因此,控根容器、生物碳土苗木栽培基质以及水肥管理等技术结合栽植"移动森林",不仅可以解决生物碳土的消纳问题,还可以实现增加生物碳土产品的附加值,是解决生物碳土及其副产品出路的一种可行的方式。     

“十三五”国家碳强度指标考核体系分析

《"十三五"控制温室气体排放工作方案》提出到2020年,全国单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%的目标。相比于"十二五"时期,"十三五"时期,不仅在强度目标控制上更加严格,还对省级碳排放强度控制实施了分类指导。在此背景下,《"十三五"省级人民政府控制温室气体排放目标责任考核办法》(下称《办法》)出台,为各地区达成控排目标提供了具体指标体系和考核标准。本文分析了"十三五"国家碳强度指标考核体系,提出了区域落实控排目标的对策建议。