微生物对杜塘水库沉积物氮元素释放的影响

本研究以杜塘水库大坝断面沉积物为对象,通过对上覆水-沉积物界面的好氧／厌氧连续培养模拟试验,比较灭菌与非灭菌条件下,上覆水中氨氮和硝酸盐氮的浓度变化以及沉积物中氨氮和总氮质量分数的变化,并分析培养前后沉积物中与氮循环相关微生物的变化,研究微生物对氮释放的影响．结果表明,灭菌组沉积物氨氮和硝酸盐主要通过上覆水-沉积物浓度梯度作用力进行扩散释放,较快达到平衡;而未灭菌组氨氮和硝酸盐的释放受溶解氧浓度影响,缺氧环境在微生物的作用下会促进反硝化作用以及氨氮的释放,沉积物中含有10^4CFU／g的氨化细菌和反硝化细菌,暗示着沉积物中微生物作用下的氨化作用和反硝化作用较为激烈．     

官厅水库底泥污染物的分布与释放预测研究

通过对官厅水库库区55个表层底泥样品的采样分析，对库区底泥中重金属的存在状态及生态风险进行了评价。通过底泥释放研究，预测了底泥中污染物的释放可能对水体造成的影响。同时对官厅水库库区底泥中重金属及氮、磷的分布状况进行了研究，结果表明，铅的污染主要由历史上上游污水入库所致；而铜、氮、磷污染主要是由于上游入库水体、库区周边的农田及葡萄园使用农药化肥所致。底泥中的重金属较稳定，一般不会对水体造成二次污染。     

水体中沉积物氮和磷的释放机制及其影响因素研究进展北大核心CSCD

水体中沉积物氮和磷的释放是导致水体富营养化的主要原因。综述了水体中沉积物氮和磷的主要赋存形态,总结了沉积物氮和磷释放途径及其描述方法;从沉积物性质、上覆水的理化性质、生物、水体的水量变化、扰动作用5个方面,归纳了水体沉积物氮和磷释放过程的影响因素;阐述了水体中溶解氧含量、水体pH和水温对沉积物氮和磷释放的影响;最后,对未来相关研究进行了展望。     

基于锚系观测的北冰洋加拿大海盆中层水变化研究

20世纪90年代以来,北极进入了以海冰快速减少为显著特征的快速变化时期。通过分析“波弗特流涡观测计划”在北冰洋加拿大海盆的4个站点上布放剖面观测系统所获得的2003—2011年的温度、盐度剖面观测数据,研究了加拿大海盆北极中层水的变化特征。在观测期间,加拿大海盆中央区中层水核心温度变化较小,楚科奇海台地区有明显下降特征,海盆中央区以北以及加拿大群岛陆坡边缘区核心温度呈持续升高趋势。北极中层水核心深度在4个站点都有不同程度的加深趋势,加深的程度和参与分析的表层淡水含量以及因海冰消失导致的风应力变化有一定的对应特征。4个站点表层(75—200 m)的热含量在无冰海域有明显的增长,在有冰海域热含量较稳定;加拿大海盆200—400 m和400—800 m深度范围内的热含量变化情况与中层水核心深度的变化情况一致,伴随着中层水核心深度加深至400 m乃至更深处,中层水的能量也逐渐下移,造成200—400 m水层能量普遍降低而400—800 m水层能量普遍增加。加拿大海盆4个观测站点因背景环境条件和所受影响的不同,造成了中层水的变化和响应趋势的差异。     

内蒙古黄旗海湖泊沉积物粒度指示的湖面变化过程

内蒙古黄旗海是位于东亚夏季风尾闾与冬季风腹地的一个封闭流域,其湖泊沉积敏感并反映了区域冬夏季风变化的历史。基于黄旗海北部湖滩上的H3剖面,在高分辨率年代序列的基础上,利用粒度特征,特别是沉积物各粒级的时间序列变化特征,探讨了古湖泊水位变化、剖面沉积环境过程与冬季风的风尘记录。研究结果表明,8.0~5.1 ka BP,气候暖湿,湖泊水量丰富,为相对稳定的深水-半深水环境,为全新世气候最适宜期,降尘微弱;但在6.7~5.5 ka BP期间存在两次明显的湖面回落,降沉剧烈的气候恶化事件,揭示了气候适宜期气候也存在短暂的不稳定性。5.1~4.0 ka BP,气候逐渐变得冷干,风力作用较强,降尘加剧,湖面波动较大;3.6~2.2 ka BP,剖面所在位置演变为浅滩沼泽相,并可能季节性暴露地表。     

三峡水库蓄水以来长江中下游干流河床沉积物粒度变化的初步研究

于2008年在宜昌至徐六径之间的1 600 km干流河道进行30个横断面取样和分析,与前人于三峡水库蓄水前的取样分析资料进行对比。结果表明:①三峡水库蓄水以来坝下游约400 km的干流河床(宜昌至城陵矶)沉积物出现全程粗化,越近大坝粗化越明显,这种沉积物粗化与水库蓄水后坝下游河床出现的强烈侵蚀密切相关;②蓄水前后城陵矶以下的1 200 km干流河床沉积物粒度的沿程趋势基本一致;③蓄水后河床沉积物仍保持沿程向下游变细且越近河口变化越缓慢的格局。     

黑河流域水问题与水管理的初步研究

水资源已从自然资源跃升为国家关键性、基础性战略资源,我国是联合国列为13个贫水国之一,占国土面积1/3的内陆河地区先天性的资源缺陷叠加不合理的利用使得水问题成为内陆河流域经济发展和环境保护的关键性问题。分析了中国典型内陆河——黑河的水、生态、环境问题;指出了传统生产条件下流域水资源利用已经走到尽头,缓解流域水资源矛盾必须提高单方水的效益;概要了“黑河流域水-生态-经济系统试验示范研究”在上游水源涵养区培育、中游节水型绿洲构建、下游生态水利用率提高以及生态经济学研究的部分成果,显示出提高流域水-生态-经济综合效益仍有较大潜力。在流域尺度上认识内陆河地表过程及其演变规律,集成生态技术体系和模式,重视流域尺度的水循环,实现流域尺度的生态水文学实验研究,建立内陆河流域科学基础应为长期努力的方向。     

半湿润地区农田土壤粉尘释放的风洞模拟研究

采用风洞模拟手段对地处半湿润区的北京市农田土壤风蚀中的粉尘释放规律进行研究。结果表明,研究区农田粉尘释放强度随风速增大呈指数规律增大,粉尘在风蚀物的含量随风速增大呈指数规律降低。近地表粉尘质量流量随高度增加呈幂函数规律降低,在风蚀物中的含量随高度增加呈线性增大。粉尘粒径随风速增大而变粗,之后达到稳定状态。近地表粉尘粒度组成沿垂直方向的变化可以划分为两段,0～20 cm高度层的双峰态分布和20～60 cm高度层的三峰态分布。随着高度增加,释尘粒度组成变细。     

江汉平原9.0 ka B.P.以来的气候演化:来自江陵剖面沉积物记录

对2002年9月在荆州市江陵县发现的9 ka B.P.以来的江陵剖面进行¹⁴C测年、粒度、TOC、TN、δ¹³C、孢粉等综合分析,重建江汉平原江陵地区9 ka B.P.以来古气候古环境演化:9.0~6.07 ka B.P.为高温阶段,其间8.1 ka B.P.记录到一次较明显降温事件;6.07~4.60 ka B.P.为冷干期;4.60~3.44 ka B.P.间气候波动频繁,为全新世第二个暖湿期前期阶段;3.44~2.50 ka B.P.为高温期,湖沼泥炭发育,是全新世第二个暖湿期后期阶段,为稳定的暖湿阶段;2.50 ka B.P.以来温度相对较低,为冷期。江陵地区近9 ka B.P.以来气候变化不仅与国内大量研究资料相一致,且在许多较大气候事件上与世界许多研究结果一致,表明江陵气候变化具有全球性。     

中国陆地净初级生产力的季节变化研究

了解不同季节陆地净初级生产力(NPP)的变化及与气候的相互关系以及在不同地类的差异对深刻理解我国陆地生态系统对全球气候变化的响应和陆地碳循环研究具有重要意义。本文使用1981～2000年间GLO-PEM模型模拟的我国陆地NPP数据和同期气温、降水以及土地利用数据, 研究不同季节我国陆地植被NPP的变化。结果表明,在1981～2000年期间,四个季节的NPP都呈显著增加趋势,春季是NPP增加速率最快的季节,夏季是NPP增加量最大的季节。耕地在春、夏和秋季NPP增长和增长率最高,林地冬季NPP增长最多而水域冬季NPP增长率最高。夏季NPP增长最高的区域分布于我国东部的多数地区、内蒙古东部、四川盆地、贵州东部、藏南和新疆西部;夏季NPP降低最多的区域分布于在呼伦贝尔高原、鄂尔多斯高原、黄土高原、青藏高原东部和新疆西北部。     

云龙湖沉积物碱性磷酸酶活力特征及其对氮、磷元素的作用

碱性磷酸酶能催化有机磷分解释放正磷酸盐,对湖泊治理研究具有生态学意义。以徐州市云龙湖为研究区,于2008年9月4日在云龙湖东、西两个区域共布设20个采样点,测定了沉积物的碱性磷酸酶活力,研究沉积物中碱性磷酸酶的分布及其活力与营养盐（总氮和总磷）的关系。结果表明,云龙湖东、西区沉积物的碱性磷酸酶活力的最大值都出现在沉积物表层（0～3cm层）,最小值都出现在底层（7～11cm层）;云龙湖东区上覆水中总氮和总磷含量高于西区;云龙湖东区沉积物中总磷和总氮含量的最大值都出现在底层,而西区则都出现在表层;东、西区沉积物中层（4～6cm层）的碱性磷酸酶活力都与其总磷含量显著正相关（东区：r=0＋776,n=10,P〈0．01;西区：r=0．642,n=10,P〈0．05）,研究区沉积物中层是碱性磷酸酶的活跃层;东区沉积物底层的碱性磷酸酶活力与其总氮含量显著正相关（r=0．838,n=10,P〈0．01）;东、西区沉积物表层的碱性磷酸酶活力与其总磷和总氮含量不相关。     

时间序列分析法在太湖总磷含量动态模拟中的应用

以太湖为研究对象,根据其营养水平进行分区,使得不同区域内磷的浓度不同,而同一区域磷的浓度大体一致。利用GIS技术对每个区域内未采样点的总磷浓度进行插值,取区域内所有栅格的平均值作为其最终浓度。应用时间序列分析法对太湖1998—2004年每月的总磷含量进行动态模拟,建立各湖区的预测模型,结果表明:中营养区Ⅰ和轻富营养区Ⅱ符合AR(1)模型,中富营养区Ⅲ和富营养区Ⅳ符合AR(2)模型,重富营养区Ⅴ符合ARMA(2,3)模型。预测2005年各湖区总磷含量,经前10个月实测数据验证,说明所建模型能真实反映太湖总磷的动态变化趋势。     

水沙过程变化下洞庭湖区的生态效应分析

依据1951-2009年实测水文数据及多年实地考察资料,对比分析水沙过程变化对洞庭湖区生物群落及其生存环境的影响.结果表明:(1)水沙过程对生物群落及其生存环境具有多方面的生态支撑作用,水沙动态是洞庭湖生态系统的控制性变量;(2)泥沙的不断淤积,使各类植被洲滩发育与扩展,导致湖面缩小及调蓄功能减弱和天然捕捞鱼场减少;(3)各类植被洲滩相继出露和湖水位涨落交替过程,不但维系着东方田鼠种群数量及迁移的延续,还支撑着钉螺(血吸虫的中间宿主)的孳生和繁衍;(4)入湖水沙量的逐期减少,削弱了水域环境的净化能力,“四     

洪泽湖不同湖区表层沉积物对磷的吸附特征

研究了洪泽湖9 个湖区表层沉积物对磷的吸附行为和沉积物对磷的吸附/解吸平衡质量浓度, 并分析了沉积物理化性质与磷吸附特征参数的关系。结果表明, 在低磷浓度条件下(0~1 mg/L), 沉积物对磷的最大吸附量为50.67~85.17 mg/kg, 沉积物在磷酸盐初始质量浓度较低时都存在负吸附(释放)现象。各湖区沉积物的吸附/解吸平衡磷浓度(EPC0) 范围为0.06~0.11mg/L, 均小于其上覆水中磷的含量, 沉积物对其上覆水中的磷表现为吸附作用。沉积物最大磷吸附量(Q_max)、本底吸附态磷量(NAP) 和总最大吸附磷量(TQ_max) 与沉积物中活性铁和活性铝的含量显著正相关, 与沉积物中总磷、无机磷、有机磷和有机质的含量相关性不显著。吸附/解吸平衡浓度(EPC₀) 与沉积物各理化参数之间没有表现出显著相关性。     

模拟湿地生境升温条件下湿地底泥——水体磷元素循环特征

气候变暖对全球生态系统产生了广泛的影响,这其中包括与水质安全和水质演变密切有关的湿地磷元素生物地球化学循环.以长三角南区6块磷库与碳库具有显著差异的湿地为研究对象,通过基于微宇宙原理的湿地生境研究平台模拟升温环境,以现实环境温度为对照组,以(5±1)℃的温度为升温组,探讨升温条件下的湿地磷元素生物地球化学循环特征.结果...     

白杨河-艾里克湖水现状分析

根据白杨河、艾里克湖的地表水以及周围地下水的电导率的监测资料,结合不同时期地下水位、土壤水分的变化特点,阐述了地下水埋深和水质的时空分布规律,以及对植被分布的影响.分析结果表明:地下水埋深从白杨河河道至湖岸表现为龙口地带最深、中游河段最浅、入湖口和湖岸居中;土壤水分是湖岸区最高,其次是入湖口,河段中部最低;地表水和地下水电导率的变化均是龙口最低,其次是河段中部,入湖口和湖边最高;在湖区内从湖边到湖心水的电导率依次减小,冰的电导率最低.环湖岸地带,由湖及远地下水位埋深逐渐增加、电导率依次增加、土壤水分依次减少,与其相对应的植被类型依次为芦苇、柽柳苗、柽柳林、盐穗木.同时,研究结果表明艾里克湖将会出现水质盐化趋势,而增加入湖河水水量、疏通排盐通道,促进湖水循环活化是缓解湖水咸化的主要措施.     

安固里淖沉积物记录的气候环境变迁

根据对河北坝上地区安固里淖湖泊沉积物粒度、碳酸盐与TOC含量的分析,探讨了安固里淖近400年来的气候与环境变迁。研究结果表明,安固里淖地区近400年来的气候大致经历了凉干-冷湿-暖干三个气候变化阶段：1634～1801年间的气候凉干期、1801～1889年间的冷湿期以及1889年至今的暖干期,表现为暖干与冷湿相交替的气候演替类型,近百年来干暖化趋势明显。     

闽江河口湿地芦苇和互花米草氮、磷养分季节动态

于2007年对闽江河口湿地优势本地种芦苇(Phragmites australis)和外来入侵种互花米草(Spartina alterniflora)N、P养分含量与生物量进行1 a的观测.结果表明,两种植物地上部分N、P含量的器官分配模式为叶最高,花次之,茎最低,其中芦苇叶N含量显著高于互花米草(n=3,p<0.05);两种植物绿色部分N、P含量高于立枯部分;季节动态为冬、春季节高于夏、秋季节;N、P积累在不同器官的分布大致趋势为叶最高,茎次之,花最低,其中互花米草绿色茎和绿色叶N、P积累量显著高于芦苇(n=3,p<0.05);芦苇地下部分N、P含量变化趋势为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低,而互花米草与之相反;两种植物地下N、P积累量变化都为0～15 cm最高,15～30 cm次之,30～60 cm最低;芦苇地下部分N、P积累量在各个季节始终高于地上部分,但互花米草与之相反.从N/P看,N素为两种植物生产力的重要限制营养因子.     

青藏高原全新世环境变化的兹格塘错元素地球化学沉积记录

兹格塘错是位于藏北高原腹地的一个封闭型湖泊,流域内没有现代冰川和永久积雪存在,其湖泊的水量平衡主要是大气降水和蒸发之间的平衡,因此其湖泊的变化过程可直接反映区域的气候变化。为了探讨该区域全新世的气候与环境变化过程,在其湖泊中心水深30m处钻取了一支深727cm的沉积岩芯,对沉积岩芯进行了元素地球化学分析,利用主成分分析得出影响沉积物化学组成的三个主要因子,主要受控于流域侵蚀因子和径流因子,区域背景作用因子所占比重很小。结合Mg/Ca的变化,其结果反映了全新世期间湖泊水体退缩与扩张,水质的浓缩与淡化的过程,揭示了兹格塘错流域气候的干湿变化,呈现暖干／冷湿气候组合模式;元素地球化学所反映出的湖面波动与环境变化得到了其他资料较好的支持,同时又显示了区域的差异性。