老白山泥炭沼泽元素地球化学特征及其记录的大气沉降

历史时期金属元素的地球化学特征可以为当前环境污染评价提供参考。以长白山西北麓老白山泥炭沼泽作为研究对象,分析该泥炭沼泽常量元素和微量元素的剖面分布,探讨该区近500 a来大气沉降和重金属污染历史。残体类型、泥炭性质和元素Sr的剖面分布揭示出老白山泥炭沼泽在36.5 cm深度以上已经发育到典型贫营养阶段。泥炭灰成分中Al、Fe、Ca、Mg、K、Mn和Na的含量在泥炭藓泥炭层中明显高于下部的草本泥炭层。Zr、Sr、Cu、Zn和Mn的沉积速率与灰尘流正相关,显示这几种元素主要来源于区域的大气沉降。大气Cu、Zn和Mn的峰值揭示从16世纪中叶起人类活动在本区已经有所体现,且19世纪初和20世纪初的峰值越来越强,暗示着人类活动引起的金属污染程度也随之提高。     

长白山圆池泥炭氮元素分布特征及其影响因素分析

通过对长白山圆池4个泥炭剖面样品的分析,揭示了其氮元素分布规律。在圆池选取4个具有代表性的采样点,利用泥炭采样器采取新鲜泥炭样品。分析结果表明,4个泥炭剖面氮元素含量在0.014%~3.353%之间;剖面间相比较,其中贫营养泥炭整体含氮量较低;4个泥炭剖面的氮元素分布呈现明显规律,受泥炭上层不同植物、泥炭水分和有机质含量等因素的影响,泥炭剖面中氮元素累积峰可能出现在剖面的表层(0~5cm)或中间层(10~20cm);泥炭剖面氮元素与有机质呈极显著的正相关;泥炭剖面C/N比值变化在9.51~66.98之间,部分剖面层位C/N比值异常高,表明该层位碳的累积速度显著高于氮元素。     

长白山圆池泥炭常量和微量元素分布特征及其环境意义

探讨了长白山圆池泥炭常量和微量元素的分布规律。利用荷兰W ardenaar泥炭采样器野外采取四个新鲜泥炭剖面,现场用不锈钢面包刀从上至下按1~2 cm间隔准确分层取样。针对圆池特殊的自然地理条件,应用澳大利亚产型号为GBC-906原子吸收分光光度计分析了A l、Ti、Mn、Fe、Pb、Zn、Cu;应用日本岛津产型号为7500 ICP等离子体发射光谱仪分析了Ca、Mg、Na、K等元素在不同类型泥炭剖面的积累。研究分析了不同泥炭剖面所测元素的分布趋势及富集状况,结果表明:高位泥炭剖面Mn、Zn和Pb由下层至上层含量有明显增高的特点,其在表层的富集,表明该地区大气污染的环境问题有加重的趋势。     

泥炭记录的晚全新世大气铅沉降及其环境意义

选择长白山地区2种不同类型的泥炭沼泽,进行了典型剖面的大气铅沉降研究。植物残体和泥炭性质表明老白山泥炭地已经发育到贫营养阶段,而大桥泥炭地还处于富营养状态。两地泥炭记录的总铅含量和沉降速率与中国其他地区在同一个数量级上。老白山泥炭记录的大气铅在总铅中占主导地位,大气铅与富集因子呈明显的正相关（r=0.874,n=16,p<0.01）,且在16世纪中叶、18世纪初和20世纪出现峰值。大桥泥炭记录的铅可能存在再迁移和再沉降现象,但是相对较弱,因此,它也可以被用来重建当时的大气沉降。     

长白山白江河天然和排水泥炭沼泽土壤酶活性研究

以长白山白江河泥炭沼泽为研究对象,于2017年6月10日、7月4日、8月4日、9月7日和10月12日,在天然泥炭沼泽和排水泥炭沼泽(指经过排水的泥炭沼泽)中,采集表层(0～10 cm深度)土壤样品,测定土样中3种水解酶(β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶和酸性磷酸酶)和2种氧化酶(过氧化物酶和多酚氧化酶)的活性以及土样的理化指标,分析天然和排水泥炭沼泽表层土壤酶活性的变化特征及其影响因素。研究结果表明,排水泥炭沼泽表层土壤含水量显著低于天然泥炭沼泽;天然泥炭沼泽表层土壤中的有机碳质量比为344.57～405.84 g/kg,其比排水泥炭沼泽表层土壤有机碳含量大25%左右;排水泥炭沼泽表层土壤中的全氮和全磷含量略大于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽表层土壤中的β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶活性分别为0.83×10~3～1.56×10~3nmol/(g·h)和0.26×10~3～0.38×10~3nmol/(g·h),其显著低于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽土壤的酸性磷酸酶活性为1.49×10~3～8.28×10~3nmol/(g·h),9月7日和10月12日其低于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽表层土壤中氧化酶活性显著高于天然泥炭沼泽;天然泥炭沼泽表层土壤酶活性主要受土壤含水量的影响,排水泥炭沼泽表层土壤酶活性主要受土壤中全氮和全磷含量的影响。     

不同水分条件下藏北盐化沼泽湿地土壤碳氮的分布

目前,对于高寒湿地土壤碳氮的研究多集中于泥炭沼泽,盐化沼泽土壤的研究相对较少。为了全面认识湿地土壤碳氮的特征以及对未来气候变化的响应,以藏北高原腹地格仁错湖沼湿地为研究区,分析高寒盐化沼泽常年积水、季节性积水和无积水三种水分条件下土壤剖面(0~50 cm)内有机碳和全氮的垂直分布特征。研究结果表明:随水位梯度的升高,各土层碳氮含量逐渐减少。在无积水区和季节性积水区,有机碳(SOC)和全氮(TN)的分布均表现为表层(0~10 cm)含量最高,沿土壤剖面呈下降趋势;常年积水区各土层间的SOC和TN含量差异很小。其中,无积水区、季节性积水区和常年积水区0~50 cm土层的SOC储量分别为7.60 kg/m2,4.11 kg/m2和2.35 kg/m2,TN储量分别为0.56 kg/m2,0.28 kg/m2和0.19 kg/m2。相对于高寒草甸沼泽土和泥炭沼泽土壤来说,高寒盐化沼泽土是碳氮累积较少的土壤类型,高水位、高盐度和低气温成为盐化沼泽土壤碳氮累积的主要限制条件。     

长白山孤山屯泥炭沼泽活性有机碳研究

土壤活性有机碳既是土壤微生物的活动能源,又是土壤养分循环的主要驱动力。2013年5~10月中旬,在吉林省辉南县孤山屯泥炭沼泽中,对瘤囊薹草(Carex schmidtii)—小叶章(Calamagrostis angustifolia)群落、薹草(Carex spp.)群落和薹草—柳叶绣线菊(Spiraea salicifolia)群落泥炭沼泽0~40 cm深度土壤微生物量碳和水中可溶性有机碳含量分布及其影响因素进行了研究。研究结果表明,各植物群落泥炭沼泽0~20 cm深度土层中的微生物量碳质量浓度在92.40~478.96 g/m~3范围内变化,瘤囊薹草—小叶章群落泥炭沼泽土壤中的微生物量碳含量最低;20~40 cm深度土层中的微生物量碳质量浓度在48.45~348.88 g/m~3范围内变化,在20~40 cm深度土层,各采样日都是薹草—柳叶绣线菊群落泥炭沼泽土壤的微生物量碳质量浓度相对最大,其它依次为薹草群落、瘤囊薹草—小叶章群落;各植物群落泥炭沼泽0~20 cm和20~40 cm深度水中的可溶性有机碳质量浓度的变化范围分别为28.99~53.69 mg/L和22.20~66.71 mg/L;6个采样日,薹草群落和薹草—柳叶绣线菊群落泥炭沼泽0~20 cm深度土层微生物量碳含量明显大于20~40 cm深度土层,而薹草群落泥炭沼泽20~40 cm深度水中的可溶性有机碳含量都高于上层;微生物量碳含量的对数与可溶性碳含量的对数为负相关关系;土壤微生物量碳含量的主要影响因素是土壤有机碳含量、全氮含量、全磷含量、氮磷比、硝态氮含量和水位,水中可溶性有机碳含量的主要影响因素是总氮含量、总磷含量和0 cm土壤温度。     

中国泥炭沼泽碳库调查和监测技术体系构建

因为泥炭沼泽单位面积的碳储量高,所以其对减缓气候变化具有重要意义。在中国,开展全国性的泥炭沼泽调查起步较晚,构建泥炭沼泽碳库调查技术体系十分紧迫和必要。根据《联合国气候变化框架公约》对"不小于1 hm~2湿地的排水和复湿"操作系统的相关规定,从调查技术路线、调查斑块区划、泥炭沼泽边界范围的界定、调查内容指标、植物样方和土壤采样点设置、生物量调查、土壤调查、样品处理等方面,构建泥炭沼泽碳库调查和监测技术体系,对未来规范泥炭沼泽碳库调查与监测具有指导意义。     

向海湿地沉积芯重金属对流域环境污染示踪

选取霍林河下游向海沼泽湿地为研究对象，采用得力沉积芯采样钻钻孔采样与剖面切割采样相结合的方法，采集了10个沉积柱芯及剖面，以沉积物重金属元素Cu、Zn、Cr、Ni、Co、Pb、Fe、Mn及pH、TOC在剖面中的分布进行高分辨率研究。结晶显示，剖面上部沉积物表层沉积序列内明显富集了Fe、Mn、Zn等重金属，并与TOC含量呈显著相关，与此相反，大多数沉积柱芯下层的重金属含量相对较低。研究表明，高分辨率取样易找出元素间相关性，那些水源来自同一相对稳定外源输入的沉积柱芯中的重金属与TOC表现出更显著的相关性，越靠近河流、淹没频率直蒿，沼泽湿地表层沉积物中重金属元素含量趋向增高。     

西藏南部全新世泥炭孢粉组合及自然环境演化的探讨

西藏地区近一万年来自然环境的变化前人曾从地貌、第四纪地质和古植物学等方面进行了一些研究。本文以高原泥炭为研究对象,对六个泥炭剖面进行了113块样品的孢粉分析,12块样品的 C~(14)年令测定,进而对西藏南部一万年来古植被和古气候的变化规律、泥炭沼泽的形成时代及积累速度等问题进行初步探讨     

长白山圆池泥炭沼泽演变及环境信息记录

通过分析长白山圆池泥炭剖面总有机碳含量、总正构烷烃含量、奇偶优势指数、(C23+C25)含量和2C31/(C27+C29)比值,讨论了泥炭发育不同时期植物输入情况,同时结合210Pb测年建立的年代序列来探讨该区的气候变化规律.研究结果显示,约1400年前,气候干冷,圆池尚没有出现沼泽化;1400年开始,气候稍暖,少量植物输入,圆池开始沼泽化;约从1860年至今,气候逐步转暖,大量植物输入,圆池沼泽化速度加快.     

基于泥炭记录的过去150 a东北山地大气粉尘沉降

为了探究过去150 a来大气粉尘沉降历史及其对季风边缘区和季风影响区的影响差异,利用长白山典型雨养泥炭灰分粒度、成岩化学元素、²¹⁰Pb和¹³⁷Cs年代等指标重建过去大气粉尘变化,并与大兴安岭摩天岭雨养泥炭粉尘记录进行比较。东北山地泥炭灰分主要以粘土颗粒和粉砂颗粒物为主。中值粒径和成岩元素特征也初步揭示东北山地泥炭中矿物灰分主要源于蒙古国和中国北方沙漠和沙地的土壤尘。大气土壤尘降通量自19世纪初至20世纪60年代表现出逐渐增加的趋势,与区域近代化、工业化和战争等人类活动强度增加一致。在过去60 a间具有减小的趋势,与区域自然尘暴的监测数据吻合较好。东北地区长距离传输的大气土壤尘降通量背景基线为(5.2±2.6) g m^-2 a^-1。长白山大气土壤尘降通量（5~38 g m^-2 a^-1）小于大兴安岭（14~68 g m^-2 a^-1）,揭示了大气尘降随着与尘源区的距离增加而递减,对东北地区西部的影响要强于对东部的影响。     

天堂寨泥炭地层的磁化率、Rb/Sr值及其反映的古气候意义

天堂寨泥炭地层记录了大别山北亚热带地区全新世中晚期以来气候变化。通过对地层剖面磁化率、Rb/Sr值测定和分析,结合¹⁴C测年,结果表明:大别山北亚热带地区中晚期以来气候变化可划分5个阶段:(1)5 700~5 050 cal.a B.P.,气候暖湿为主;(2)5 050~4 300 cal.a B.P.,以暖干为主,期间气候波动剧烈,气温出现过短暂而急剧的下降;(3)4 300~2 500 cal.a B.P.,气候总体上处于相对冷湿状态,波动不大;(4)2 500~1 400cal.a B.P.,气温有所回升;(5)1 400 cal.a B.P.至今,气候冷干;至现代,气候又有所回升。磁化率和Rb/Sr比值可作为泥炭恢复古气候古环境的代用指标,但与黄土剖面中所指示的环境意义正好相反,即低磁化率和Rb/Sr比值指示气候湿热,高磁化率和Rb/Sr比值指示气候干冷。     

长白山哈泥泥炭地7种苔藓分布与环境关系研究

在长白山哈泥泥炭地调查7种苔藓的典型生境,共计93个样方,计测样方中苔藓植物的盖度和包括泥炭全氮（TN）、全磷（TP）、K^＋和Ca^2＋等在内的9个环境因子,应用典范对应分析对数据进行处理,做出样方、物种与环境因子关系二维排序图,排序图直观地反映苔藓植物与环境因子间的关系。结果表明,排序图中同种苔藓为主的样方多数集中分布,个别分散分布;水位埋深、沼泽水pH以及乔木郁闭度和灌木盖度是影响泥炭地苔藓植物生态位分异的主要环境因子,泥炭全磷（TP）对苔藓植物分布影响较大。7种苔藓中,尖叶泥炭藓（Sphagnum capilifolium）、大泥炭藓（S．palustre）在乔木郁闭度和pH梯度上,喙叶泥炭藓（S．fallax）、沼泽皱缩藓（Aulacomnium palustre）在水位埋深和灌木盖度梯度上,生态位分异明显。锈色泥炭藓（S．fuscum）、桧叶金发藓（Polytrichum juniperinum）和中位泥炭藓（S．magellanicum）在各个环境梯度上生态位都比较相似。     

许昌市路尘磁化率空间分布特征及 其污染指示意义

利用Bartinton MS2型双频磁化率仪对许昌市的路尘磁化率进行了研究,结果表明：1）许昌市城区路尘磁化率在98.33×10-8~600.92×10-8 m3/kg,平均值为319.72×10-8 m3/kg,频率磁化率在0.20%~5.94%,平均为1.92%,这种高磁化率值和低频率磁化率组合表明路尘中超顺磁颗粒含量较少,磁化率的高值主要是由于人为活动产生的磁性颗粒沉积造成的。2）路尘磁化率空间上具有从西北向东南递减的趋势,这主要与该城市功能分区、人口密度、交通流量和环境绿化情况有关。位于西北部的铁西片区和旧城区人口密度大,车流量大,并分布有一些工业企业,环境污染严重,路尘磁化率最高;东城区、高新技术开发区和城南片区环境质量均较好,这些区域路尘磁化率均较低。3）在商业中心、交通环岛和高速公路入口等处由于交通流量大,路尘磁化率值出现高出周围地区的现象。通过本文研究证明了利用路尘的磁化率特征可以直观地反映出城市的污染状况。     

干旱区泥炭样品加热过程中磁学特征的变化研究

利用采自干旱区高山～新疆阿尔泰山的表层泥炭样品,以K-T曲线为主,结合J-T曲线、磁滞参数以及XRD等相关实验,探讨了应用热磁实验鉴别富含有机质的弱磁性物质磁性特征.结果表明:样品中磁化率的主要贡献者为低矫顽力的强磁性矿物-磁铁矿,磁铁矿的粒径为PSD(准单畴).加热过程中,含铁粘土矿物绿泥石分解生成新的磁铁矿,磁畴转变成MD(多畴),逐步加热的K-T曲线表明,利用K-T曲线分析含有大量有机质成分弱磁性物质的磁性特征具有一定的指导作用,泥炭样品受热生成的磁性矿物的类型与数量不仅受加热的最高温度控制,同时在加热到不同温度时由于有机质对磁性矿物的还原作用表现出差异性,使得泥炭样品加热到不同温度后的转化、改造及最终生成物亦变得异常复杂.     

Rehabilitating Upland Swamps Using Environmental Histories: A Case Study of the Blue Mountains Peat Swamps,Eastern Australia

In response to peatland degradation by human activities worldwide, restoration through gully blocking is now being implemented in an attempt to return valuable ecological and hydrological services to degraded systems. Re‐establishing these services requires an understanding of how systems have formed and evolved in order to establish conditions that assist with physical and ecological recovery. However, management of peatlands and swamps continues without prior investigation into the environmental history of these ecosystems. This study investigates stratigraphy, sediment ages and peat forming potential within three Temperate Highland Peat Swamps on Sandstone in the Blue Mountains, NSW. These swamps are listed as Endangered Ecological Communities under the Environment Protection and Biodiversity Conservation Act 1999 (Cwlth) and the Threatened Species Conservation Act 1995 (NSW). High discontinuity in sediment structure, peat forming potential and timeframes of swamp initiation were observed across the three swamps. This localised variation reflects the complex geomorphic processes acting within and between these systems. Such data provides scientists and managers with key indicators to assess timeframes over which infilling, vegetation establishment and peat formation occurs. These tools can guide prioritisation, conservation and financial expenditure for the management and rehabilitation of temperate peat swamps.