察汗淖尔表层沉积物GDGTs分布特征及影响因素

目前,甘油二烷基甘油四醚(GDGTs)组成和分布特征已被成功应用于古气候古环境重建中。然而,越来越多的研究表明除温度和pH值外,GDGTs也受其他环境因素影响,这导致了在同一地区运用多种温度和pH校准公式得到的结果差异较大,特别是在干旱地区尤为显著。因此,有必要开展现代过程GDGTs分布及其影响因素的调查,以提高温度和pH校准公式的适用性。为此,我们以北方察汗淖尔湖泊为中心,分析流域内24个湖泊沉积物和土壤GDGTs组成和分布。结果显示,所有样品GDGTs分布模式相似,其中古菌类异戊二烯GDGTs(简称isoGDGTs)以crenarchaeol为主,GDGT-0次之,crenarchaeol’含量较低,指示GroupⅠ.1b型奇古菌输入较多;细菌支链GDGTs(简称brGDGTs)中五甲基化brGDGTs丰度最高,其次是六甲基化和四甲基化brGDGTs。群落指数(community index,CI)表明,产brGDGTs的细菌群落属于冷簇,且冗余分析显示pH值对brGDGTs分布影响显著,二者可能共同导致了应用多种校准公式计算结果与器测记录之间的差异。通过该项工作我们认为在利用GD...     

青藏高原湖泊表层沉积物GDGTs分布特征及其影响因素

过去温度变化的定量记录对于深入探讨气候变化机制非常重要,不仅有助于检验并改善气候模式模拟的准确性,也可以为全球变化背景下的气候变化幅度提供参考.青藏高原由于其特殊的地理位置影响着大气环流格局,研究青藏高原气候变化有助于理解高原对全球气候变化的响应及其与全球气候系统之间的关系.生物标志化合物代用指标在气候变化研究中的应用为定量重建高原过去温度变化提供了可能.湖泊沉积物中甘油二烷基甘油四醚类化合物(GDGTs)来源相对复杂,其分布特征受多种气候与环境因素影响.本文对青藏高原27个湖泊表层沉积物及部分湖泊流域表土样品GDGTs进行分析,探讨湖泊表层沉积物中GDGTs分布特征的影响因素,并建立其与气候要素的定量关系.结果显示:(1)绝大多数湖泊表层沉积物GDGTs以b GDGTs为主,crenarchaeol和GDGT-0含量较低;(2)高原多数湖泊表层沉积物与表土GDGTs分布没有显著差异,表明i GDGTs可能同时来源于湖泊环境和陆源输入;(3)湖泊表层沉积物i GDGTs分布主要受湖水水化学要素(p H和盐度)及近地表大气年均温的影响,对于青藏高原小型湖泊,TEX86可能反映湖水p H的变化;(4)湖泊表层沉积物b GDGTs分布主要受气候要素(温度和降水)控制;(5)利用已发表的转换方程重建高原同一地区温度差异明显,因此利用GDGTs定量重建青藏高原过去气候前必须开展GDGTs的现代过程调查.本研究基于湖泊表层沉积物b GDGTs分布,分别利用代用指标(MBT,CBT)及不同b GDGTs化合物组分丰度(fabun)与湖泊所在地的年均气温(MAAT)建立了适用于青藏高原湖泊古气候研究的转换方程,为高原古气候定量重建提供研究基础.     

九龙江-河口表层沉积物中古菌脂类的空间分布特征

古菌在全球碳、氮循环中发挥着重要作用,其细胞膜膜脂,如类异戊二烯甘油二烷基甘油四醚化合物(isoprenoidal Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers,i GDGTs)作为一种重要的生物标志物,能够对自然界中古菌群落结构的变化及其参与的生物地球化学过程起到很好的指示作用.本研究对九龙江-河口区域表层沉积物及其周边土壤中古菌脂类的空间分布特征进行了调查分析.结果表明:在九龙江和九龙江河口区域,古菌膜脂组成分别以GDGT-0和泉古菌醇(crenarchaeol)为主.从河流到河口,i GDGTs、GDGT-0、泉古菌醇和古菌醇(archaeol)浓度呈现出明显的空间变化.GDGT-0和古菌醇在河流区域丰度相对较高,这表明GDGT-0和古菌醇可能主要来自九龙江产甲烷菌(methanogens)的原位生产;而泉古菌醇在河口区域丰度相对较高,这表明泉古菌醇可能主要来自九龙江河口区域奇古菌(Thaumarchaea)的原位生产.根据以上脂类研究结果,推测九龙江和九龙江河口区域古菌群落组成存在明显变化,分别以产甲烷菌和奇古菌为主,这与其他河流-河口系统中的古菌群落结构特征一致.     

6200年来六盘山天池磁学特征及环境重建

本文对六盘山天池长11 m的GSA孔湖泊沉积岩芯样品进行了磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁测试.结果表明GSA孔岩芯磁性矿物主要是亚铁磁性及反铁磁性矿物.六盘山天池湖泊沉积物的磁性参数变化主要受控于两种模式:整体而言,高(低)粉尘输入指示了夏季风弱(强),成壤作用强(弱)指示夏季风强(弱).质量磁化率χ等参数清晰地记录了6200年来六盘山天池地区的气候变化历史,可分为6200 1300 cal a B.P.及1300 cal a B.P.至今两个阶段.6200年来的六盘山天池湖泊沉积物磁学数据在千年时间尺度上基本与东部季风区变化趋势相似.但是在百年时间尺度上有着较大的差异,这是由于六盘山天池地区的气候变化不仅仅受控于夏季风,同时还受到人类活动导致的黄土高原植被覆盖变化、冬季风变化等因素的影响.     

中国酸碱度不同湖泊四醚脂类分布影响因素及对湖泊古环境重建的启示

湖泊沉积物中甘油二烷基甘油四醚化合物(GDGTs)在记录陆地古气候方面有着重要作用.然而,这些化合物,尤其是细菌支链GDGTs(bGDGTs)异构体(5-,6-甲基bGDGTs)在中国不同酸碱性湖泊中的分布及其影响因素仍未可知.本文通过对碱酸度不同的湖泊进行对比,并结合其他环境变量,调查了GDGTs各类化合物在中国中东部湖泊系统和西南酸性青海中的分布特征及其影响因素.结果表明,湖水含氧量能够影响湖泊古菌群落结构,从而影响古菌iGDGTs的分布.GDGT-0/crenarchaeol比值随着含氧量降低而增高,表明厌氧的产甲烷古菌或混杂型泉古菌(MCG)与奇古菌相对含量受控于湖水含氧量.含氧量较低的湖泊奇古菌贡献GDGTs化合物比例较小,四醚指数TEX_(86)不能用来重建表层湖水温度.与土壤不同的是,湖水pH并不会影响古菌iGDGTs和细菌bGDGTs的相对含量,但在单一湖泊,如腾冲青海中,古菌与细菌的相对含量(R_(ilb))与水深相关.虽然这些湖泊中细菌bGDGTs的甲基化指数(MBT')与年均大气温度(MAT)和pH(或年均降雨量)相关,环化指数(CBT)仅与pH相关,但基于5-甲基bGDGTs的MBT'_(5ME)与MAT的关系并不明显,反而是表征6-甲基bGDGTs甲基化程度的MBT'_(6ME)与MAT更相关.与全球土壤相似,湖泊中5-,6-甲基bGDGTs的相对含量也主要受pH影响.因此,6-甲基bGDGTs的相对含量(IR)或CBT'可以作为潜在的湖泊pH计.但在较小pH梯度下,IR和CBT'两个指标可能受其他环境因子,如温度等的影响.     

梵净山九龙池沉积物氮同位素组成与全新世气候演变过程

湖泊沉积物氮同位素(δ¹⁵N)在古环境、古气候变化方面有着指示气候干湿变化的重要作用,但目前学界对于δ¹⁵N记录作为气候代用指标所指示的气候干湿变化特征仍缺乏深入探索。本文以贵州省梵净山九龙池湖泊沉积物为研究对象,分析并探讨δ¹⁵N所记录的梵净山地区气候干湿变化过程与特征,并结合总有机碳(TOC)、总氮(TN)和碳氮比值(C/N)数据进行对比研究,结果表明:(1)由于九龙池湖泊沉积物有机质受流域输入影响,气候湿润时,陆生植物增多,土壤湿度增大,外源输入对湖泊沉积物有机质影响增大,沉积物δ¹⁵N值偏负;气候干旱时,陆生植物减少,土壤湿度降低,外源输入对湖泊沉积物有机质影响减小,沉积物δ¹⁵N值偏正;(2)九龙池湖泊沉积物δ¹⁵N记录很好地揭示了梵净山地区全新世的气候干湿变化过程,即早期(11.5—9.2 ka B.P.)亚洲夏季风增强,气候从干旱期向湿润期转变,中期(9.2—3.0 ka B.P.)亚洲夏季风强盛,气候整体处于湿润期,晚期(3.0—2.2 k...     

不同时间尺度青海湖沉积物总有机碳对气候变化的敏感性

湖泊沉积物总有机碳（TOC）含量通常作为表征流域和湖泊生产力的指标,在亚洲季风区也常常被当作夏季风的代用指标,被广泛应用于气候与环境变化研究.本文梳理了过去千年、全新世以及冰期-间冰期时间尺度上青海湖沉积物TOC的变化特征,并探讨了其指示气候变化的敏感性与有效性.结果表明,过去千年青海湖沉积物TOC含量与区域暖季温度和降水表现出较为一致的周期性波动.通过对比全新世区域夏季温度、基于孢粉的降水定量重建结果,以及湖泊水位、风沙活动反映的湿度状况等,发现不能简单地将青海湖沉积物TOC含量或沉积通量作为夏季风强度或者季风降水强度的代用指标.青海湖沉积物TOC含量在冰期和间冰期表现出巨大的差异,指示了冰期-间冰期时间尺度上较大的温度与降水变幅.因此,不同地域条件及不同时间尺度下,湖泊沉积物TOC对气候变化的敏感性不同,将湖泊沉积物TOC含量作为亚洲夏季风的代用指标需要特别谨慎,特别是在高寒气候区.     

中国东海过去1.4万年以来的沉积演化:基于脂类标记物的古环境重建

中国东海自末次冰消期以来,经历了多次海平面快速上升的气候事件,为了解这种频繁的海侵过程对中国东部大陆架海域的影响,本文利用有机地球化学方法分析了位于长江口水下三角洲的柱状岩芯样品,并据此重建了该区域过去1.4万年以来的沉积环境演化.本次记录反映了两种不同的沉积环境,阶段Ⅰ(13.8-8 cal ka BP)以陆相环境为主,具体表现在细菌支链甘油二烷基甘油四醚(缩写为brGDGTs,平均浓度值约143 ng/g沉积物干重,GDGT浓度单位缩写为ng/g dsw)的浓度明显高于古菌类异戊二烯甘油二烷基甘油四醚(缩写为iso-GDGTs,平均浓度值约36 ng/g dsw),陆源输入指标值(BIT)接近陆相端元(0.78),同时GDGT-0/crenarchaeol(R_(0/5))的比值也在高值区间剧烈波动(0.52-3.81).阶段I还出现了短暂的气候变化事件,分别跟新仙女木事件(YD,12.9-12.2 cal ka BP)和北半球冰融水事件(MWP-1B,11.5-11.1 cal ka BP)相对应.各项环境指标在8-7.9 cal ka BP均发生了显著的变化,以BIT值的快速下降(0.4)和海洋古菌标志物crenarchaeol的优势丰度为特征,进入海相沉积的阶段Ⅱ.此后,各项参数保持相对平稳,暗示该阶段处于稳定的高海平面的现代海洋沉积环境.BIT指标在本次工作中得到极好的应用,可以准确区分陆相和海相环境.鉴于阶段I陆相环境的BIT高值,由TEX_(86)(TetraEther Index of tetraethers consisting of 86 carbons)衍生的表层海水温度指标TEX_(86)-SST在阶段Ⅰ未能真实地反映表层海水温度信息,该指标在阶段Ⅱ((21.6±0.9)℃,n=49)则反应了年平均表层海水温度.基于MBT'/CBT(Methylation of Branched Tetraethers)/Cyclization of Branched Tetraethers)的平均大气温度(MAT)在整个记录中呈现出缓慢下降的趋势((14.3±0.6)℃,n=68),跟长江流域中下游的年平均大气温度一致,证实了MBT'/CBT-MAT在该海域的适用性.     

湖泊水体微生物四醚膜脂化合物研究进展

来源于微生物膜脂的甘油二烷基甘油四醚类(GDGTs)化合物是近年来被广泛用于古环境定量重建研究的化合物之一,究其原因在于此类化合物对环境响应敏感,特别是温度与pH值等,据此而建立的一系列GDGTs指标有效定量重建海洋、湖泊、泥炭以及土壤等不同沉积载体的环境信息.目前已在全球范围广泛开展湖泊沉积物GDGTs的研究工作,相继建立的全球以及不同区域尺度的湖泊沉积物GDGTs校正方程,已被用于湖泊古环境的定量重建研究,有效记载古湖泊环境变迁信息.相较之下,基于湖泊水体GDGTs的调查工作则起步较晚,但越来越多的研究显示,不同类型湖泊水体普遍贡献GDGTs,然而究竟此类水生来源GDGTs是否与陆源以及湖泊沉积物GDGTs具有类似的分布,以及他们对环境因素的响应如何,这都为湖泊古温度定量重建研究带来不确定性.基于此,本文总结这10年来湖泊水体GDGTs研究工作的进展,首先阐述湖泊水体不同来源(古菌以及细菌)GDGTs的分布情况,研究发现水体不同层位GDGTs浓度以及各组分之间存在差异,并且水深在不同湖泊对GDGTs浓度以及各组分相对比例的影响存在差异.此外还总结湖泊水体中古菌来源isoGDGTs以及细菌来源brGDGTs的生物来源,并进一步分析环境因素对不同深度水体GDGTs分布的影响,虽然温度依然是影响水体中GDGTs分布的首要因素之一,然而湖泊水深、温度以及水体中溶解氧浓度等因素存在着一定的耦合关系,这些因素往往协同作用于水体GDGTs,因此会为评估环境因素对水体GDGTs的影响带来难度.     

滇池的富营养化过程:来自结合态脂肪酸C16:0δ13C的证据

以云贵高原浅水湖泊滇池作为研究对象,在对湖心一个63cm柱状沉积物中δ13Corg、δ13N、C/N比值和TOC含量测定的基础上,以近现代沉积物有机质中结合态脂肪酸的组成及其单体碳同位素组成结果为主要的讨论对象,并与相应游离态脂肪酸的组成及碳同位素值进行了对比研究,探讨近二百年来滇池湖泊的富营养化过程.研究结果表明,沉积物中有机质基本参数变化按沉积深度可以划分成三个主要阶段,其中20cm至表层段,δ13N、TOC显著增大,与该时期湖泊富营养化密切相关.结合态脂肪酸总含量为38.5-209.6μg/g,游离态脂肪酸总含量为12.0-318.1μg/g,都在表层段20cm出现迅速增加的趋势;利用脂肪酸单体分子组合CPIA、∑C20/∑C21+、TARFA、C18:1w7/C18:1w9、(i-C15:0+a-C15:0)/nC15:0比值的特征变化,表明其以内源的浮游生物和细菌输入为主,内源藻类的大量繁殖,导致湖泊富营养化加剧.相比游离态脂肪酸,滇池沉积物中的结合态脂肪酸具有较丰富的不饱和脂肪酸和正反异构脂肪酸,且具有较强的稳定性,能抵抗早期化学和生物降解作用的影响,具有重要的研究价值,将成为近年来研究的热点.结合态脂肪酸中C16:0的δ13C变化较好地记录了近几十年来湖泊富营养化过程的加剧,可作为反映湖泊重富营养化进程的一个重要指标.     

地下水补给型湖泊表层沉积物矿物组成及其形成机制——以巴丹吉林沙漠湖泊群为例

盐湖中的矿物沉积记录着丰富的环境气候变化信息,是古环境研究的重要对象.在无地表径流补给的盐湖中,其矿物组成及沉积特征与有地表径流补给的湖泊相比是否有一定的特殊性,是值得探讨的问题.采集巴丹吉林沙漠33个不同矿化度地下水补给型湖泊的表层沉积物和10个地表风积砂样品,通过X衍射的方法,分析样品的矿物组成.结果显示:湖泊表层沉积物主要为石英、长石、辉石、云母等碎屑矿物,部分湖泊含有少量的碳酸盐和氯化物盐类矿物.湖泊沉积物的矿物组成与湖水矿化度的关系较为密切,淡水湖仅分布碎屑矿物,微咸水湖含有碎屑矿物和碳酸盐类矿物,盐湖含有碎屑矿物、碳酸盐类矿物和氯化物.风积砂样品中主要为碎屑矿物,占总矿物含量的90%,对湖泊沉积物的矿物组成影响较大,但对湖泊沉积物中的盐类矿物没有贡献,表明湖泊表层沉积物中盐类矿物主要是自生作用形成的.虽然本地区湖泊边缘的沉积物中盐类矿物种类相对较少并且含量较低,但其盐类矿物组成与分布能够响应湖水矿化度的变化,其环境指示意义与有径流补给的盐湖相同,可以指示其湖水的盐度.因此,可以从巴丹吉林沙漠地下水补给型湖泊沉积的盐类矿物中提取相应的古环境信息,用于恢复古气候和古环境的研究.     

支链甘油四醚膜类脂化合物在油气地表化探中的应用初探—以济阳坳陷油气田为例

来源于细菌的支链甘油四醚膜类脂化合物(brGDGTs),首先发现于泥炭中,是一种分布广泛、易于检测的重要生物标志化合物.研究了brGDGTs在济阳坳陷垛石桥地区150 cm深度土壤中的分布,结果在各样品中均检测到了brGDGTs化合物,总体含量为4.0~73.0 ng g?1,显示brGDGTs在空白对比区含量较低,而在油气藏区和夏口断层处含量明显升高.brGDGTs含量与油气田区分布以及酸解烃指标(乙烷含量)都具有良好的对应关系,表明研究区油气藏上覆土壤中brGDGTs含量同下伏油气藏油气的渗漏密切相关;并且相比于酸解烃等传统化探指标,brGDGTs化合物稳定性更强,可以记录历史时期烃类渗漏,因此brGDGTs可能发展成为一类重要的油气地表化探指标.     

青海湖表层底泥中放射性同位素137Cs的来源

青海湖是我国环境研究中的一个热点地区,近年来137Cs计年技术已在这一地区得到广泛的应用.已报道的青海湖沉积物中137Cs垂直分布曲线显示,剖面最表层0-1 cm泥沙的137Cs浓度约60 Bq/kg,大致为峰值浓度的2/3,远超过近年来大气沉降137Cs所应带来的沉积水平为查明青海湖表层底泥中放射性同位素137Cs的来源,深入理解湖泊沉积过程,本文对青海湖沉积剖面的137Cs面积活度与137Cs本底值、湖泊表层底泥的137Cs浓度与入湖河流洪水沉积泥沙开展了比对研究.结果表明核爆期间的大气直接沉降是青海湖东南湖湾表层沉积物中的137Cs主要来源,约占4/5,风沙和入湖径流河沙的间接输入的137Cs仅占1/5而最表层0-1 cm的沉积物中137Cs很可能主要来源于底泥扰动,在这样的情况下,利用沉积岩芯开展青海湖环境研究时,分辨率的选取需要慎重考虑这一因素.     

长江中下游湖泊沉积物中磷的形态及藻类可利用量

调研了长江中下游地区25个浅水湖泊的35个样点表层沉积物中磷的地球化学形态特征,以及太湖沉积物中藻类可利用磷(AAP)的空间分布,垂向分布特征及其蓄积量,探讨了浅水湖泊表层沉积物中磷的赋存量,地球化学形态及其与水草,湖水磷浓度,叶绿素(Chl-a)浓度之间的关系.结果表明,长江中下游地区浅水湖泊的表层沉积物中可交换态磷(Ex-P)含量与水体总磷(TP),溶解性总磷(DTP)及溶解性反应活性磷(SRP)浓度关系密切,有水草湖区的沉积物中生物易利用磷(Bio-P)含量显著低于无水草湖区及藻型湖区.太湖梅梁湾沉积物泥芯中,表层3 cm沉积物中Ex-P含量显著增高,而夏季还原条件下容易转变为溶解态磷的铁磷(Fe-P)含量峰值则出现在4～10cm深度.太湖表层沉积物的Bio-P含量与夏季叶绿素浓度密切相关,说明表层沉积物的Bio-P及AAP可以作为沉积物内源释放风险的指示参数.太湖表层1 cm底泥中所含有的AAP量估计多达268.6吨,风浪扰动能将大量的AAP带入水体,对太湖蓝藻水华暴发起着不可忽视的作用.     

青藏高原东南部巴松措现代沉积过程及其对气候变化的响应

湖泊沉积物是记录气候演化信息的重要载体之一,在探讨过去气候变化过程研究中发挥重要作用.然而,沉积物中的许多代用指标对气候的指示意义存在多解性,不同指标所反映的环境信息相互之间有时会存在矛盾.为了能够更准确地解读湖泊沉积物中指标所记录的环境变化信息,开展现代湖泊沉积物指标与环境之间的关系研究,深入探讨各指标对环境变化的响应机制尤为关键.本文选取青藏高原东南部巴松措湖泊表层沉积物作为研究对象,利用²¹⁰Pb与¹³⁷Cs比活度检测结果建立年代序列,对沉积物中粒度、磁化率、有机质含量等指标进行分析,揭示巴松措现代沉积过程.结合沉积物粒度端元组分分析结果,并将不同指标变化与林芝气象站所记录的数据资料进行对比,得出以下主要结论：该地区沉积物来源主要包括径流搬运的冰川碎屑物质和来自青藏高原南部、西南部上空悬浮于大气中的风成物质两部分;其中,通过风力搬运的物质输入主要集中在冬半年,受季节性风向及风速变化影响明显;径流受到冰雪融水与夏季降水的补给,因此通过径流搬运的物质输入量受到温度与降水综合影响;湖泊中磁性矿物碎屑的产生和输入主要受区域降水量影响的流域侵蚀速率变化控制,该湖泊沉积物磁化率波动可以有效的指示该地区降水量变化;沉积物中总有机碳含量和总氮含量变化主要反映湖泊自身初级生产力的变化,对区域温度变化的响应显著.     

长江中下游浅水湖泊沉积物腐殖质组分赋存特征

应用化学方法,对长江中下游浅水湖泊表层沉积物有机质含量、腐殖质组成及结合形态进行了研究.结果表明:①长江中下游浅水湖泊11个沉积物的有机质含量变化较大.在0.98%-11.0%之问波动.污染程度重的沉积物中有机质含量均较污染程度轻的高.其有机质的分布特征与沉积物污染程度和湖泊周边的人类活动有关.②腐殖质组成中,胡敏酸(...     

基于多指标分析的博斯腾湖表层沉积物有机碳来源

通过有机碳稳定同位素(δ13Corg)、有机碳、氮含量及其比值(C∶N)的测定,结合已有的正构烷烃空间分布特征数据,对新疆博斯腾湖表层沉积物的有机碳来源进行综合研究.结果表明:博斯腾湖表层沉积物δ13Corg值在-26.7‰~-24.1‰之间波动,变幅较小;C∶N的波动范围为4.8~8.5,平均值约为7.4;正构烷烃的碳数分布范围为n C13~n C35,所有采样点样品的主峰碳以n C17和n C23为主.参考博斯腾湖文献调查资料,基于δ13Corg值、C∶N及正构烷烃等指标的空间分布状况,发现博斯腾湖表层沉积物中的有机碳主要来自湖泊内部浮游生物的残体;而不同湖区沉积物有机碳的内、外源贡献比例不同,其中陆源碎屑、挺水植物、沉水植物的贡献空间差异较大.博斯腾湖有机碳来源的空间差异主要表现在湖泊东部近岸水域表层沉积物有机碳主要为外源贡献,中心湖泊东部和西部浅水区表层沉积物有机碳由外源和内源共同贡献,而其余大部分水域表层沉积物有机碳则主要为内源贡献.     

太湖梅梁湾富营养化过程的同位素地球化学证据

以浅水湖泊太湖为研究对象,通过湖泊水体、水生生物同位素以及相应湖泊水体营养指标的比较分析,并根据梅梁湾钻孔沉积物TN,TP,TOC,C/N,δ15N,δ13C等多项指标记录,恢复了湖泊富营养化过程.研究结果表明,不同湖区植物碳、氮同位素值和水体NH4+的δ15N值变化反映了植物组成和营养水平的差异.梅梁湾水体NH4+的δ15N和水环境参数不同月份的变化反映了外部营养载荷的输入对湖泊环境有明显的影响.1950～1990年湖泊沉积物有机质碳、氮同位素同步变化的趋势说明湖泊初级生产力的增长和湖泊逐渐富营养化的过程,而1990年之后二者之间反相关关系的出现表明在富营养条件下,大量浮游植物生长对富15N的无机氮的吸收及表层沉积物有机质分解和反硝化作用,代表湖泊富营养化加剧.以同位素示踪,并结合元素地球化学指标变化,将太湖梅梁湾富营养化过程分为三阶段,以20世纪50年代和20世纪90年代为营养状态的转换时段,揭示了人类活动不断加强的影响,与近50年来的湖泊环境监测结果一致.     

博斯腾湖表层沉积物无机碳及其稳定同位素空间异质性

2012年8月,在新疆博斯腾湖13个站点进行表层沉积物采集,分析无机碳及其碳、氧稳定同位素的含量和空间分布特征,探讨该湖表层沉积物无机碳(TIC)的空间变化影响因素.结果表明:2012年,博斯腾湖表层沉积物TIC含量平均值为5.5%,变幅为3.8%~9.8%,而δ13Ccarb和δ18Ocarb平均值分别为0.71‰和-4.4‰,范围为-0.23‰~2.27‰和-5.53‰~-2.55‰.从空间来看,湖泊北岸TIC值明显高于南岸,最高值出现在湖泊西北部的黄水沟水域,而河口区和湖心区最低.总体上,博斯腾湖表层沉积物TIC主要是湖泊自生的,其空间分布主要受开都河、黄水沟等入湖河水的影响,导致水体矿化度和营养盐的空间差异,进而影响了碳酸盐的析出与沉淀.另外,湖泊局部的水动力条件也影响TIC的保存与分布.δ13Ccarb与δ18Ocarb的极显著正相关说明近几年博斯腾湖封闭程度较好,尤其是东部大湖区,属于封闭环境碳酸盐沉淀.     

贵州红枫湖沉积物磷赋存形态的空间变化特征

选取贵州省红枫湖这一典型的亚深水型人工湖泊作为对象,研究了6个代表性湖区沉积物柱芯磷的赋存形态,结合水体温度和溶解氧现场监测结果,探讨了该类型湖泊沉积物内源磷释放风险.研究结果表明,红枫湖沉积物总磷含量普遍较高,表层沉积物总磷含量均值大于1500 mg/kg,明显高于下部沉积物.NaOH-SRP和rest-P是沉积物磷的主要赋存形态.NH4Cl-P和BD-P含量表层最高,随深度增加明显降低,rest-P含量在垂向上变化不大.人为活动是造成沉积物总磷及赋存形态空间分布差异的主要原因,工业废水和网箱养鱼活动等大大增加了沉积物NaOH-SRP含量.红枫湖深水湖区底部水温多在14.5～23.5℃之间,随季节变化底部水温差异明显,溶解氧含量通常不高于1.5 mg/L,整体处于季节性缺氧或厌氧状态.以NaOH-SRP为主的沉积物磷赋存形态和深水缺氧环境大大增加了红枫湖沉积物内源磷释放的风险,在未来的研究中亟待加强对该类型湖泊沉积物内源磷释放机制、控制因素及治理措施的研究.