基于主成分分析法的低山丘陵区土壤厚度快速评定方法与实践 ——以河南省罗山县为例

土壤厚度是农业生产、国土空间规划和生态保护修复等工作重要的基础信息.为探索低山丘陵区土壤厚度空间分布快速评定的有效方法,本研究对在河南省罗山县实测的593个土壤厚度数据进行了数理统计,总结了低山丘陵区土壤厚度密切相关的五种环境影响因子:坡度、土地利用类型、建造构造、海拔和植被覆盖率,并运用主成分分析法确定了上述影响因子对土壤厚度的影响权重为:0.151、0.303、0.263、0.184、0.100.最后进行了土壤厚度预测性制图,并通过野外实测土壤厚度数据进行了精度验证,结果显示该方法验证精度为72％,卡帕系数为0.672.该研究为低山丘陵区土壤厚度制图提供了一种快速高效精准的方法,为国土空间规划和生态保护修复提供技术支撑.     

云贵高原湖泊颗粒有机物稳定氮同位素的季节和剖面变化特征

以贵州省两个高原湖泊(红枫湖和百花湖)为例,利用颗粒态有机物稳定氮同位素比值(δ15NPOM)的季节及水体剖面变化反映揭示了湖泊氮源变换以及内部生物地球化学作用,为研究湖泊系统氮的循环转化提供有用信息.结果发现:红枫湖表层颗粒态有机物的δ15N变化范围是3.7%0-14.9‰;百花湖表层颗粒态有机物的δ15N变化范围为1.3%0-8.7%0.红枫湖在冬季(2月)和夏末秋初(9月)出现高值;百花湖则在冬季(2月)出现最低值,夏末秋初(9月)出现高值.红枫湖δ15NPOM值的季节性变化规律恰好与无机氮源的δ15N值的变化规律一致,冬季高δ15NPOM值的原因是其枯水期受工业废水中富含δ15N的无机氮源的影响,而春季低δ15NPOM值的原冈则是受内源硝化作用产生的富含14N的无机氮源的影响.百花湖冬季δ15NPOM值低的原因是受生活污水中具有较低δ15N值的有机颗粒的影响.同时,湖泊水体剖面δ15NPOM和C/N比值相结合可以示踪湖泊系统内部特殊的生物地球化学过程.     

分子荧光偏振技术及其在研究腐殖物质与污染物相互作用方面的研究进展

腐殖物质对污染物如有毒金属元素(如汞．铜和铅等)及有机污分子荧光染物(如多环芳烃,有下几农药等)具有络合或吸附作用,从而改变污染物的存在形式及其迁侈途径．所以能有效地降低污染物的毒性。近年来,用分子荧光学研究两者间的这种作用过程逐渐得到人们的关注。本文综述了运用荧光偏振技术在腐殖物质与污染物的相互作用领域的研究现状。荧光偏振的研究成果可加深对腐殖物质与污染机理的认识．能较精确地定量评估它们之间的作用强度．了解它们结合后的分子构型变化．有助于了解污染物在环境中的生物地球化学循环。     

云贵高原湖泊沉积物中的色氨酸及其地球化学行为

利用碱性水解—高效液相色谱联用技术测定了云贵高原四个湖泊沉积物中色氨酸的含量。讨论了色氧酸的早期成岩作用并与其它氨基酸进行比较。利用优化的碱性水解条件(120℃、4．2MNaOH溶液中水解20h)分析沉积物中的色氧酸含量,回收率达93％。实验结果显示,在所研究的四个湖泊沉积物中,色氨酸只是一种微量氨基酸组分,浓度为0．15～2．66μmol／g,占总可水解态氨基酸的0．17％～9．18%。色氨酸的相对摩尔百分含量随沉积深度的增加呈上升趋势,与其它两种芳香性氨基酸酪氨酸和苯丙氨酸的变化趋势相反,揭示了芳香性氨基酸在早期成岩过程中的地球化学行为。研究结果还表明,色氨酸在沉枳物早期成岩过程中被硅藻细胞壁选择性保存。     

锑的环境生物地球化学循环与效应研究展望

研究表明锑与铅和汞一样,是一个可长距离输送的全球性有毒元素;但锑的研究最近才引起国际社会的关注。与其它金属如汞、铅、镉和砷等相比,国际上锑的研究开展得相对较少。为了揭示锑的全球性污染程度、循环过程及其对生态环境的影响,急需开展深入研究。概述了前人在锑的环境生物地球化学循环和效应方面的研究成果,分析了存在的科学问题,凝练了进一步研究的方向、思路和方法,并指出我国西南地区是开展这一方向研究的理想区域,及在该地区开展深入研究的重要性。     

控制湖泊水体化学组成的地球化学原理研究

对控制和影响湖泊水体化学组成的主要作用—大气降水、底部沉积物和水相互作用、生物化学作用、岩石土壤风化及结晶和蒸发作用等进行了讨论,并探讨了水体中某些化学成分的物源分析方法,提出了有待深入研究的典型水环境地球化学问题。     

沉积物－水界面的生物地球化学作用

沉积物－水界面是天然水体在物理、化学和生物特征等方面差异性最显著和负责水体和沉积物之间物质输送和交换的重要边界环境。对沉积物－水界面生物地球化学的定义、研究方法和它在水体微量物质循环中所起的作用、物质迁移方式、典型氧化还原敏感性元素转化反应（Ｃ、Ｏ、Ｎ）、界面扩散通量和表面扩散亚层的意义和估算等进行了讨论。     

210PBex沉积通量突发增大对湖泊生产力的指示--以程海为例

210Pb沉积计年的基本假设是大气沉降并经由湖水转入沉积物的210Pbex通量稳定.当沉积速率相对稳定时,沉积物中210Pbex的比活度将随沉积年代呈指数衰减.湖泊水体中的210Pbex主要随有机微粒的沉降而进入沉积物.如果湖泊水体中有机质沉积通量出现突发增大时,则可能显著地增大210Pbex被清洗而转入沉积物的通量.这种突发性清洗效应,一方面显然不符合210Pb沉积计年的基本前提; 另一方面可能指示湖泊水体初级生产力的明显变化.根据云南程海近代沉积物210Pbex垂直剖面的特殊变化,对这一问题进行讨论.沉积物柱芯于1997年6月采自程海深水湖区.137Cs比活度垂直剖面呈现出3峰特征,给出了可靠的计年结果并显示出近几十年间沉积物堆积的稳定性.而210Pbex比活度垂直剖面呈现出特异的峰值分布,并与Corg垂直剖面相似.这一现象可能与制约210Pbex转入沉积物的机制有关.程海沉积物中Horg/Corg和Corg/Norg原子比平均值分别为5.51和7.04,表明其有机质主要源于内生藻类残骸.根据沉积物有机质"沉降-降解-堆积"的3阶段特征,模拟计算出1970年以来有机碳Corg的沉积通量(F(Corg)).不同年代210Pbex的沉积通量(F(210Pbex))与F(Corg)显示出很好的同步关系.特别是1972～1974年和1986～1989年的两个时段,二者同步增大.F(Corg)的变化导致F(210Pbex)的变化; F (210Pbex)的变化在一定程度上反映出湖泊生产力的历史变化.