湖泊沉物中有机质碳同位素特征及其古气候

本文对湖泊沉积物中有机质碳同位素的形成条件及其与环境气候的关系进行了初步讨论。湖泊沉积物中有机质碳同位素主要由湖泊沉积物中有机质来源决定，因此也涉及有机质合成所面碳的来源。此外，还受源水化学性质，湖泊初级生产力、大气二氧化碳浓度、流域水文特征、区域自然环境、沉积环境以及沉积的物理藏后的保存状况等因素影响。     

湖泊沉积物中有机质碳同位素特征及其古气候

本文对湖泊沉积物中有机质碳同位素的形成条件及其与环境气候的关系进行了初步讨论。湖泊沉积物中有机质碳同位素主要由湖泊沉积物中有机质来源决定，因此也涉及有机质合成所需碳的来源。此外，还受湖水化学性质（ｐＨ值、硬度等）、湖泊初级生产力、大气二氧化碳浓度、流域水文特征、区域自然环境、沉积环境以及沉积物埋藏后的保存状况等因素影响。有机质碳同位素与气候条件存在着一联系。￣（１３）Ｃ值高，一般对应于气候的暖期；￣（１３）Ｃ值低则对应冷期。但两者关系实际远非如此简单，一些地区的湖泊沉积物有机质￣（１３）Ｃ对气候波动并不敏感，有时甚至具有反向的变化，本文就这些问题作了详细论述。另外，通过对鄱阳湖、呼伦湖等湖泊沉积物中有机质碳同位素特征分析，认为￣（１３）Ｃ值对区分湖泊沉积中间夹的非湖相（河流、风沙沉积等）沉积环境也具有明显的指导意义。     

安徽龙河口水库沉积物碳、氮、磷地球化学记录及其环境意义

根据2004年在安徽龙河口水库采得的沉积物样芯以及上游三条主要河流的流域表层样品,对其有机碳、氮、磷含量以及其他气候代用指标进行了分析。研究发现晓天河流域样品有机碳、氮含量最高,柱样中各元素含量随深度增加缓慢变小,但在50cm深度有明显峰值出现。同时对沉积物中碳-氮和氮-磷耦合关系进行了讨论,推断其物质来源以河流携带陆源植物输入为主。其含量变化受物质来源、本身生物化学作用、人类活动等影响。     

夏季大亚湾悬浮颗粒有机物碳、氮同位素组成及其物源指示

2015年夏季开展了大亚湾悬浮颗粒有机物碳（POC）、氮含量（PN）及其同位素组成的研究,结果表明,δ13C_POC和δ15N_PN的变化范围分别为-25.7‰~-17.4‰和-6.3‰~10.4‰,平均值分别为-20.2‰和8.2‰。大亚湾悬浮颗粒有机物含量及其碳氮同位素组成的空间变化反映了不同有机质来源的影响:喜洲岛附近海域表现出高POC、PN、δ13C_POC和δ15N_PN的特征,指征着浮游植物水华的主导贡献;东北部范和港附近海域具有高POC、PN、低δ13C_POC和高δ15N_PN的特征,反映了河流/河口水生有机物的影响;湾顶白寿湾附近海域的δ13C_POC和δ15N_PN出现低值,体现了陆源有机质和人类污水排放的影响。借助δ13C_POC和δ15N_PN的三端元混合模型,定量出海洋自生有机质、陆源有机质、河流/河口水生有机质等3个来源的贡献平均分别为70%、13%和17%,其中海洋自生有机质是夏季大亚湾悬浮颗粒有机物的最主要来源。从这3种来源颗粒有机物含量的空间变化看,海洋自生有机质含量由湾内向湾外减少,与初级生产力的空间变化相对应;河流/河口水生有机质含量在大亚湾东北部出现高值;陆源有机质含量在表、底层出现不同态势,表层陆源有机物含量在湾中部海域最低,而底层则呈现出自湾内向湾口增加的趋势,主要受控于离岸距离和珠江冲淡水、粤东沿岸上升流输送的影响。     

台湾地区湖泊水库沉积速率初步探讨

对1989－1991年期间，在台湾地区采集的5个湖泊的沉积物岩芯和22个湖泊水库的表层沉积物，进行了沉积物超量210Pb活性的分析，以探讨其沉积速率。其中，小鬼湖沉积物岩芯取部分样品进行14C定年，以与210Pb所得结果比较。结果表明，数千年来，台湾高山湖泊、次高山湖泊的沉积速率相当稳定，除万里池外，大多介于0．06－0．16cm／a之间。火山湖的210Pb活性较一般湖泊高，这是由于火山湖当地安山岩及地下水释出较多的210Pb所致，但这并不意味其沉积速率慢。所以应用210Pb对火山湖沉积物定年时，须作特别修正。平地湖泊目前沉积速率，除了大埔水库高达6．42cm／a外，大多介于0．5—3、2cm／a之间，比高山湖泊的沉积速率高约10－20倍。另外，由水库淤沙资料显示1），历年平均沉积速率都比目前的沉积速率快数倍，其中以石门、白河、乌山头、阿公店4个水库的平均沉积速率较快。     

长江悬浮颗粒物中稳定碳、氮同位素的季节分布

在长江南通市区段国控断面 (李港对照断面 )上自 1 996— 1 999年每两个月定期采样 ,测定悬浮颗粒物的碳、氮同位素及其相关参数。研究发现 :稳定碳同位素值分布区域在- 2 3.6‰— - 2 7.1‰之间 ;稳定氮同位素多分布在 1 .4‰— 5 .9‰。两者的季节变化趋势与陆源输入和现场浮游植物的组成和生长状况有关。δ1 5N、C/N比值均不能严格体现物源影响 ,受到水体中有机质的转化和微生物活动的影响而被改造。借助简单模式 ,获得估算的陆源贡献随季节变化的规律 ,并证实在 1 998年夏长江南通的陆源输入有明显的增大 ,与 1 998年长江大洪水事件吻合     

厦门西港和九龙江口颗粒有机碳的研究

研究了九龙江河口及相邻海区颗粒有机碳 ( POC)的分布变化特征及 POC与浮游植物生物量的关系。结果表明 ,九龙江河口区和厦门西港 POC的平均含量分别为 762和 793μg C/L。春季 ,河口区的 POC含量高于西港 ,而秋季则相反。春季 ,河口区和西港的 POC含量与ATP(三磷酸腺苷 )含量都呈正相关关系 ,其中 ,浮游植物有机碳 ( POCB)分别占 POC的 4 4 %和 2 2 %。     

冬季东海典型海域颗粒有机碳的垂直分布

就冬季东海陆架典型海域POC的垂直分布进行了研究。结果表明受黄海沿岸流影响的中陆架砂质区POC和悬浮体含量高,POC的垂直分布表现为从表层到底层逐渐增高;悬浮体含量低的中陆架济州岛西南泥质区和砂质区,POC含量低,其垂直分布比较均匀。POC的垂直分布与海水体中的总悬浮颗粒物浓度、陆源沉积物供应和海洋生物作用密切相关。     

武汉东湖颗粒有机碎屑碳、氮、磷的沉降速率

1983—1984年,测定了东湖水柱总沉降颗粒有机物中的碳、氮、磷、叶绿素a含量和浮游动物数量,以及该湖浮游动、植物优势种的干重/湿重、C/N及C/P比值。利用所得数值计算出其颗粒有机碎屑的沉降速率。东湖这两年的颗粒有机碎屑的沉降速率[g/m~2·a),Ⅰ站分别为10.67与10.97(碳),2.15与2.68(氮)及0.29与0.30(磷);Ⅱ站分别为10.35与7.26(碳),2.17与1.12(氮)及0.22与0.16(磷)。与水柱浮游植物净生产量相比,这两年有机碎屑碳的沉降量,Ⅰ站仅占1.96％与2.39％,Ⅱ站占1.36％与0.93％。     

胶州湾海水中颗粒有机碳含量的分布与变化

本文报道了胶州湾表层海水及C_3和D_3站中层和底层水中的颗粒有机碳(POC)的分布与变化规律。结果表明,胶州湾POC年平均浓度为155～410μg/L;平面分布有明显的规律性,近岸和河口一带的含量较高,湾中部较低,湾口诸站为最低;垂直分布有个别数值偏高或偏低现象,但没有明显的规律;季节变化较明显,初春较高,秋季较低。     

青海湖沉积物有机碳含量与同位素和粒度特征及其古气候意义

对青海湖沉积物中粒度参数、总有机碳（TOC）含量及其δ^13C值的形成条件与环境气候的关系进行了研究。结果表明：在暖湿时期，沉积物中有机碳含量（TOC）较高，有机质的δ^13C值较高，沉积物的平均粒径较细；反之，在冷干时期，沉积物中有机碳含量（TOC）较低，有机质的δ^13C值较低，沉积物的平均粒径较粗。反映出沉积物中TOC含量、有机质δ^13C值及粒度特征与气温具有良好的相关性。结合^14C测年，分析了湖区古气候演化序列，表明自8500aBP以来湖区气候经历了4个演化阶段：即暖湿－凉干－温湿－冷干的变化过程。     

台湾海峡南部、罗源湾和厦门港颗粒垂直通量研究

采用自行设计和制作的沉积物捕获器分别在台湾海峡南部的两个站位福建罗源湾大官坂垦区和厦门港进行了现场投放,得到迁出真光层的颗粒物通量分别为1.14,0.933,11.9和81.5g/m~2·d;颗粒有机碳通量分别为73.8,98.5,5054和856mg/m~2·d。上述海域沉降颗粒的通量不同,性质上也有所差异。     

长江三角洲冰后期沉积物的有机碳氮和有机碳同位素组成与古环境指示

长江三角洲的CM和HM孔揭示了冰后期以来的河床相、河漫滩-河口湾相、浅海相和三角洲相的沉积环境。钻孔的有机碳、总氮和有机碳同位素δ13C以及碳酸盐组成在不同沉积相中变化规律不一致,基本上落在现代长江主要支流和干流的沉积有机质组成范围内,而偏离河口地区的表层沉积有机质组成,反映长江流域的高等植被是三角洲冰后期沉积有机质的主要来源,而水生生物有机质的贡献较少。冰后期早期河床相和晚期三角洲相的沉积有机质组成变化要大于中间的河漫滩、河口湾到浅海相沉积。冰后期沉积有机质和碳酸盐组成基本上可以反映冰后期长江流域的古气候变化特征,主要的古气候波动变化与孢粉研究结果相似;但全新世大暖期和古洪水等气候变化事件在沉积有机质组成上的反映不显著。显然,河口三角洲地区由于陆海相互作用强烈,沉积地层不连续,且沉积有机质来源比较复杂和沉积环境变化大,运用全岩有机元素和有机碳同位素以及CaCO3组成指示古环境有相当的难度和多解性,需要寻找更敏感与可靠的古气候与古环境的替代指标。     

秋季长江口水体颗粒有机碳年际变化及影响因素分析

根据2007—2012年长江口及其邻近海域4个航次(11月)调查资料,探讨了长江口秋季颗粒有机碳(POC)时空分布特征;结合长江口环境要素和陆源输入(径流、输沙),分析了秋季POC分布的主要影响因素。结果表明:(1)2007—2012年秋季长江口POC浓度范围为0.03—16.95mg/L,均值2.30mg/L,底层POC浓度高于表层。长江口表层POC浓度存在显著的年际变化特征。(2)长江口区POC分布呈现沿长江径流入海方向降低的趋势,高值区出现在口门附近偏南部水域。口门内和近岸水域POC显著高于近海水域。口门水域POC年际间相对稳定,近岸和近海水域年际变化显著。(3)长江口POC分布与盐度呈非保守性变化,悬浮物是POC分布的主要控制因素,多数年份POC与叶绿素a相关程度较弱。(4)河口来水来沙量对POC浓度具有较强的制约性,径流的主要影响区域在口门内和近岸区,输沙的主要影响区域在最大浑浊带和长江口北部水域。(5)入海输沙量与长江口水域POC相关性最强。咸淡水交汇引起的悬浮物沉积和沉积物的再悬浮强度决定口门内水域POC浓度,浑浊度较高的近岸水体POC对陆源输入泥沙的依赖性较强,长江口外侧海域初级生产力水平成为POC浓度的重要影响因素。