中国东部山地泥炭高分辨率腐殖化度记录的晚冰期以来气候变化

对中国东部中纬度季风区内的两处山地泥炭——神农架大九湖泥炭和天目山千亩田泥炭腐殖化度进行了研究,并对两剖面的孢粉记录、有机质含量、TOC和Rb／Sr对比分析,结果表明在东亚季风区山间盆地,气候越干冷时泥炭的分解就越强烈,以吸光度表征的腐殖化度就越高;相反,当气候较温暖潮湿时泥炭主要处于还原状态,分解较慢,腐殖化度较低．大九湖剖面的腐殖化度记录了晚冰期（约16．0～11．4cal ka BP）中的新仙女木（YD）（约11．4～12．6cal ka BP）冷干事件、博令．阿勒罗德暖湿期（B．A暖期,约12．6～15．2cal ka BP）、最老仙女木冷干事件（OD,约15．2～16．0cal ka BP）、早全新世的湿润期（约11．4—9．4cal ka BP）、8．2cal ka BP前后的冷干事件和约7．0～4．2cal ka BP之间的全新世最佳适宜期．神农架大九湖和天目山千亩田近5000a以来的泥炭腐殖化度记录有着很好的一致性,表明相近纬度不同经度的山地泥炭对东亚季风降水变化的响应是同步的．近5000a来的气候变化在两个山地泥剖面中几乎同步记录有3大阶段：4．9～3．5cal ka BP,季风降水整体处于高值,但波动剧烈,其中,在约4．2cal ka BP前后,季风降水急剧下降,在3．7cal ka BP前后达到最干旱的峰值后又快速回升：3．5～0．9cal ka BP,季风降水强度整体较弱,但也存在明显的次级干湿波动;0．9cal ka BP以来,吸光度值逐渐降低,表明季风降水增多．与中国东部季风区其他高分辨率沉积记录对比,文中亚高山泥炭记录的约1．6万年以来的气候变化响应了北半球夏季太阳辐射的统一驱动．     

新疆巴里坤湖全新世气候环境变化与高低纬间气候变化的关联

选择位于新疆东北部的封闭湖泊-巴里坤湖作为研究对象,采用常规14C测年建立了该湖一剖面约9400 cal a BP以来的时间序列,对该剖面沉积自生碳酸盐碳（δ13Ccar）、氧同位素（δ18Ocar）、有机碳（TOC）等多代用指标进行了连续小波变换、奇异谱分析.结果表明,全新世以来巴里坤湖地区的气候变化模式具有明显的阶段性变化：9400～8000 cal a BP期间气温偏低且较干旱;8000～6000 cal a BP期间气候环境温凉湿润;6000～2700 cal a BP期间,气候环境在总体上较为暖干,在向全新世晚期演变过程中呈现出降温、增湿的趋势;2700～800 cal a BP期间气温降低,湿润状况有所改善;800 cal a BP以来气候环境偏干.巴里坤湖全新世气候变化过程与周边区域古气候记录具有较好地一致性.研究发现,全新世以来研究区的气候环境不仅可能受到了北大西洋地区气候变化的影响,同样可能与来自热带低纬过程的海-气相互作用有关,特别是自全新世中期以来,逐渐增强的El Nio/La Nia-South Oscillation（ENSO）活动对研究区的气候环境变化可能具有一定的影响.研究还发现,在全新世期间,新疆东北部地区的气候演变可能并非简单地遵循某种单一的气候变化模式,不同气候系统（如西风、季风）在该地区的强弱对比状况可能对此地区气候环境变化模式有重要影响.     

湖泊沉积物的磁化率、频率磁化率及其古气候意义—以青海湖、岱海近代沉积为例

湖泊沉积物的磁性参数是古气候、古环境的重要代用指标。通过对青海湖QI_5孔和岱海DH_(32)孔短岩心的磁化率、频率磁化率的研究,并与地球化学参数等其它资料对比,探讨了以上两个湖区历史时期古气候变化规律;论证了用磁化率、频率磁化率作为古气候、古环境指标的可靠性和敏感性;并对其变化机制进行了初步探讨。     

湖泊沉积物的磁化率、频率磁化率及其古气候意义—以青海湖、岱海近代沉积为例

湖泊沉积物的磁性参数是古气候、古环境的重要代用指标。通过对青海湖QI₅孔和岱海DH₃₂孔短岩心的磁化率、频率磁化率的研究,并与地球化学参数等其它资料对比,探讨了以上两个湖区历史时期古气候变化规律;论证了用磁化率、频率磁化率作为古气候、古环境指标的可靠性和敏感性;并对其变化机制进行了初步探讨。     

中东亚干旱区全新世气候变化的西风模式—以湖泊研究为例

综述了亚洲中部干旱区湖泊研究的古气候记录.发现湖泊记录的全新世有效湿度在大框架上具有一致性变化.据此,选择了其中年代可靠、代用指标湿度意义明确、时间分辨率较高的8个地点的记录,半定量地集成了中东亚干旱区全新世期间湿度的变化.结果表明,亚洲内陆干旱区全新世气候变化具有较清晰的阶段性变化,大约8cal kaBP以前的早全新世气候干旱,8-4cal kaBP的中全新世气候湿润,从距今5-6cal kaBP以来湿润程度逐步降低到晚全新世,但晚全新世比早全新世湿润.内陆干旱区的全新世湿度变化框架与最新获得的亚洲季风变化模式存在较大差异,因此推论出,北大西洋海洋表面的温度变化可能是中东亚干旱区湿度的主要影响因素.     

湖泊沉积物中元素相态的连续提取分析—以岱海为例

如何利用湖泊/海洋沉积物地球化学代用指标有效地指示环境很大程度取决于元素的来源及其在沉积物中赋存形态的确定.对位于半干旱区的内蒙古岱海14个沉积物样品的连续提取实验及18个元素在水可溶态、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态及残留态等六种赋存相态中含量变化进行了测试和研究,结合沉积物的矿物组成,结果表明在岱海流域内只经历了较弱的化学风化过程,除了Ca和Sr外,其他元素主要赋存于残留态中,只发生了很小程度的活化溶解.受元素亲合性和湖水物理化学状态的制约,出溶的Sr与Ca的赋存相态基本一致,而出溶的Pb、Be、Co、Cu、K、Mn、Fe等元素则与自生碳酸盐、有机质表现出一定的亲合性.元素在不同赋存相态中分布为地球化学环境代用指标的提取和解释提供了机理性的实验依据.     

新建人工深水湖泊沉积物上覆水和孔隙水中溶解性有机质的光谱特征

为了揭示湖库内源性污染物的分布、来源、组成及垂向分布特征,以新建人工深水湖泊龙景湖为研究对象,采用紫外-可见光谱和三维荧光光谱技术,研究了该湖泊以成湖前用途划分的3个特征区域(原河道底部、新淹没区底部和新淹没区边坡)的沉积物上覆水和孔隙水中的溶解性有机质(DOM)的光谱特征.结果表明,孔隙水中的DOM芳香性和腐殖化程度高于上覆水;孔隙水中疏水组分含量大于上覆水,且水体中可能存在内源孔隙水释放的低分子量DOM.龙景湖上覆水和孔隙水中的DOM主要源于水体自身的微生物,自生源特征明显,且可能存在新近释放到水体的有机质.龙景湖沉积物上覆水和孔隙水中的DOM以类腐殖酸和类蛋白质为主,且随着深度增加,类腐殖酸峰强度增强,与龙景湖的建湖背景有明显联系.     

不同时间尺度下的湖泊沉积物环境记录——以沉积物粒度为例

在湖泊沉积记录与古气候研究中, 沉积物粒度的环境意义常常解释为: 粗粒沉积物指示低水位时期的干旱气候, 细粒沉积物指示高水位时期的湿润气候. 本文通过对云南洱海和程海现代沉积物粒度的研究, 揭示了沉积物粒度在不同时间尺度、不同时间分辨率的研究中具有不同的环境指示意义. 在长时间尺度、低分辨率(百年、千年)研究中, 粗粒沉积物指示湖泊收缩、湖水较浅的干旱气候期; 细粒沉积物指示湖泊扩张、湖水较深的湿润气候期. 在短时间尺度、高分辨率(年际、10 a)研究中, 粗粒沉积物指示降雨量较大的湿润年份; 细粒沉积物指示降雨量相对较小的干旱年份. 由于不同时间尺度研究中沉积分辨率、采样分辨率和定年精度的不同, 湖泊沉积物记录所反映的环境信息在不同尺度下因此可能存在差异. 在由以往的长时间尺度、低分辨率研究转向短时间尺度、高分辨率研究的过程中, 不能简单套用各种指标在长尺度研究中的环境指示意义, 必须结合研究的时间尺度和分辨率, 综合分析各种因素对环境记录的影响方式和程度, 才能得出可靠结论.     

震级频度关系非线性偏离度及其意义—以京西北及大同地区为例

大量地震资料统计发现古登堡一里克特公式Lg(N)=α-bM中震级频度关系是非线性的,在3—4级间往往发生转折。设高震级段和低震级段的斜率分别为Bh和B1,其间夹角α称为非线性偏离度,并设Bh>B1时,α为负,否则为正。对京西北及大同地区震级频度关系非线性偏离度进行时空扫描后发现大震前α值有正向增大倾向。     

青藏高原湖泊表层沉积物中陆源正构烷烃氢同位素比值的气候意义

通过分析1961—2005年长江流域水汽收支的时空变化及环流特征,发现：1）长江流域春季、秋季、冬季和年均水汽收支下降,而夏季增加：长江上游除夏季外均变化显著,中下游则只有春季、夏季和秋季变化显著;2）长江中下游各季节及年水汽收支与降水的关系都通过了裎著性检验,其中夏季关系最好,而长江上游只有春季和秋季通过显著性检验;3）夏季长江流域水汽输送下降,但水汽收支却增加,可能与东亚夏季风减弱有关,而东亚夏季风的减弱可能与东亚大陆上空低层大气位势高度显著增强有关。     

新疆巴里坤湖卤虫卵孵化率的研究

研究了我国新疆维吾尔自治区巴里坤湖（43.6°N,92.8°E）产的卤虫卵的采收方法、贮存条件对孵化率的影响和提高孵化率的几种化学和物理处理方法。据此设计了巴里坤湖卤虫卵的加工工艺流程,为进行规模性开发利用盐湖卤虫卵资源打下基础。     

东北地区典型湖沼沉积物溶解态有机质组成特征及来源解析：以库里泡为例

溶解态有机质(DOM)是湖泊沉积物的重要组分,解析DOM的组成和来源对于深入理解湖泊有机质生物地球化学循环及控制水体富营养化具有重要意义。 本研究于2021年5月和8月采集了大庆市库里泡表层及柱状沉积物、泡内水生物(浮游藻类、挺水植物和沉水植物)、岸边土壤、陆生C3和C4植物、禽畜粪便以及城镇污水等样品,分析了样品DOM的稳定同位素(δ¹³C 和 δ¹⁵N)组成及三维荧光光谱特征,并利用IsoSource软件计算了不同来源样品对沉积物DOM的贡献率。结果显示:(1)库里泡内表层沉积物DOM的δ¹³C和δ¹⁵N组成存在季节性差异,5月δ¹³C和δ¹⁵N均值分别为-25.54‰和9.02‰,8月分别为-26.81‰和8.40‰。(2)库里泡内柱状沉积物DOM的δ¹³C和δ¹⁵N组成在垂直方向存在差异,表层(0~3 cm)δ¹³C和δ¹⁵N均值分别为-26.58‰和9.04‰,深层(3~30 cm)均值分别为-25.40‰和10.61‰。(3)表层沉积物DOM的三维荧光组分存在季节性差异。5月以类腐殖质荧光组分为主,占比为87.89%,HIX和BIX分别为6.27和0.67;8月蛋白类荧光组分占比为49.58%,HIX和BIX指数均值分别为1.72和0.87。(4)5月表层沉积物DOM外源输入占比为61%,以土壤(21.40%)和城镇污水(18.08%)为主;而8月内源贡献占比稍高(55.10%),且以挺水植物为主(48.68%)。(5)柱状沉积物(0~30 cm)不同深度DOM来源组成相近,主要为城镇污水、沉水植物/藻和挺水植物,贡献率均值分别为42.13%、25.07%和18.53%。整体上,库里泡沉积物DOM来源主要受到流域内人类活动及气候特征的影响,本文研究结果有利于加深对我国东北地区湖泊沉积物有机质迁移转化及累积规律的认识。     

近200年来黑河下游天鹅湖湖泊沉积记录的环境变迁

根据2002-2004年洞庭湖水质监测数据,参照GB3838-2002中Ⅲ类水质标准,选用内梅罗水污染指数法和黄浦江污染指数对洞庭湖水质现状进行评价,结果表明:(1)洞庭湖水体的主要污染指标是总磷,总氮和粪大肠菌群;(2)黄浦江污染指数平均值为0．27,所以洞庭湖12个断面水质无黑臭现象发生;(3)枯水期西洞庭湖和南洞庭湖水质污染最严重,平水期西洞庭湖水质污染最严重,洞庭湖丰水期的污染程度小于平水期;(4)洞庭湖的大部分水体的水质主要处于轻度污染的状态,局部水体的水质在枯水期达到重污染的状态．     

沉积物金属元素变化的粒度效应--以太湖沉积岩芯为例

水体沉积物中金属元素含量变化除了与人为污染有关之外,在很大程度上受沉积物粒度、矿物组成等沉积物性质的影响．在进行沉积物金属元素研究中,要充分考虑沉积物金属元素含量变化的粒度效应．本文通过对太湖MS岩芯中17种金属元素、沉积物粒度、矿物组成等指标的分析,研究了金属元素变化特征以及与沉积物粒度组成的关系．MS岩芯金属元素变化可分为两类,第一类主要为Al、Fe、K等,该类元素在沉积岩芯中下部含量较高,岩芯上部含量较低;第二类为Na元素,在沉积岩芯中下部含量较低,岩芯上部含量升高．MS岩芯中金属元素与粘土含量之间具有显著相关关系,经沉积物粒度(粘土含量)校正后,沉积岩芯中金属元素含量趋于稳定．因此,沉积物粒度组成(粘土含量)是影响金属元素含量的主要因素,在研究太湖沉积物金属元素变化规律及进行金属污染评价时,应对金属元素含量进行粒度校正．     

兴凯湖沉积物粒度特征揭示的27.7kaBP以来区域古气候演化

结合孢粉分析,对兴凯湖一根长269cm的沉积岩芯研究表明:沉积物粒度分布特征可以较好地反映区域气候变化,即粗粉砂和砂增多对应于降水减少的低湖面时期,细粉砂增多对应于降水增加的高湖面时期,而粘土增加则对应于气候干燥的静水沉积环境。约27740-25540cal aBP时期,沉积物颗粒较粗,湖区处于低湖面的冷干气候;而随后25540-23650 cal aBP时期,中粉砂增加,粘土较少,分选性较好,湖区处于冷湿气候环境23650-19940cal aBP阶段,湖面封冻期长,沉积物粘土较多,湖区气候冷干,对应于末次盛冰期。19940-14510cal aBP阶段,细粉砂增加,比前期降水增多,温度也有所升高。14510-10800cal aBP时期,本地区进入晚冰期,沉积物粒径波动频繁,依次出现较高含量的细粉砂-粗粉砂-粘土阶段,反映了暖湿到干燥的气候变化,对应于北欧的B(o|¨)lling/Older Dryas/Aller(o|¨)d/Younger Dryas气候波动期。10800-1050cal aBP,总体上沉积物粒径变化不大,中粗粉砂含量基本保持低值,细粉砂逐渐增加,粘土逐渐减少,显示深水稳定沉积环境,降水逐渐增多,处于全新世暖湿期;其中8330-7000cal aBP阶段,粗颗粒迅速增加较多,对应于8.2 cal kaBP冷事件。约1050cal aBP以来,沉积物中值粒径大幅度增加,湖面水位下降幅度较大,气候变凉干,也反映了人类活动增强造成水土流失加剧。     

湖泊沉积物14C年龄硬水效应校正初探——以青海湖为例

在深入探讨湖泊硬水效应成因和变化规律的基础上,借鉴海洋碳库效应校正方法,首次利用湖水和大气14C放射性比度之间关系的方法对青海湖沉积物14C年龄进行硬水效应校正,并重建了青海湖硬水效应在过去8 ka中的变化过程.笔者认为,青海湖表层沉积物有机质14C年龄不老于1549 aBP,青海湖硬水效应在7000-1000 aBP期间是逐渐增强的.     

湖泊缓冲带范围划定的初步研究——以太湖为例

本文以我国大型浅水湖泊——太湖为例,通过资料调研、地形勘测、现场调查、研究与分析等手段,开展太湖缓冲带范围划定研究.在文献调研国内外河湖缓冲带研究的基础上,确定太湖缓冲带宽度为2 km不等,其中环湖大堤及湖岸线为缓冲带的下边界,以下边界线向陆地扩展2 km不等为基准,考虑标识物(村落、山体、公路)及区域差异等原则,确定...     

The effect of biomanipulation on phosphorus exchange between sediment and water in shallow,tropical Huizhou West Lake,China

Three shallow basins in Huizhou West Lake, China, were compared with respect to phosphorus (P) cycling between sediment and water, binding forms of P in sediment, and macrophyte biomass. The basins had similar sediments and similar depths, but two of the basins were restored by carp fish removal and macrophyte transplantation. These two basins have had clear water, low Chl.a and high macrophyte coverage for seven and ten years, whilst the unrestored control basin had turbid water and higher Chl.a. Judged by diffusive ammonium efflux, sediments in restored basins had higher mineralization rates than the unrestored basin, but the release of total dissolved P were more similar. However, sediments of restored basins released primarily dissolved organic P, while the sediment from the unrestored basin only released dissolved inorganic P. One third of the P release in the unrestored basin occurred from resuspended sediment, while this pathway contributed less than 3% in restored basins where resuspension rates were 10 times lower and the surface sediments affinity for phosphate higher. Besides from the presence of carps in the unrestored basin, the main differences were a large pool of P (700–850 mg P m⁻²) in macrophyte biomass and a smaller pool (∼150 mg m⁻²) as loosely adsorbed P in the sediment of restored basins than in the unrestored (0 in macrophytes and 350 mg P m⁻² as loosely adsorbed). Also, a tendency of higher concentrations of oxidized iron was observed in the surface sediment from restored basins. The study underlines the potential of trophic structure changes to alter internal nutrient cycling in shallow lakes.     

Ecological–economic modeling as a tool for watershed management: A case study of Lake Qionghai watershed, China

This paper presents an ecological–economic model for a lake and its watershed systems. We describe the linkage between the watershed system and the lake aquatic ecosystem and the modeling process. The lake–watershed system was divided into six subsystems: social system, economic system, terrestrial ecosystem, lake water system, pollutant system, and lake aquatic ecosystem. The model equations were constructed based on five main assumptions. The Lake Qionghai watershed in southwestern China, which is undergoing rapid eutrophication, was used as a case study. The targeted goals for total phosphorus (TP) and chlorophyll a (Chl a) concentrations in the lake in 2015 are 0.025 and 10.0 mg m⁻³, respectively. We present two scenarios from 2004 to 2015 based on the ecological–economic model. In both scenarios, the TP and Chl a concentrations in the lake are predicted to increase under the effects of watershed pressures and the targeted goals cannot be met. The application of techniques to reduce pollutants loading and the corresponding pollutants reductions are reflected again in the constructed model. The model predicts that TP and Chl a concentrations will decrease to 0.024 and 7.71 mg m⁻³, respectively, which meet the targeted thresholds. The model results provide directions for local government management of watersheds and lake aquatic ecosystem restoration.     

基于生态适宜性分析的湖泊保护与利用——以湖北斧头湖为例

为了湖泊生态系统健康及湖泊资源的可持续利用,需要根据湖泊的具体情况加强对湖泊生态系统的管理.建立在生态适宜性分析基础上的湖泊生态功能分区,可为科学合理地开发湖泊资源、协调湖泊生态系统结构与功能提供依据.以湖北省斧头湖为对象,在对斧头湖生态环境调查基础上,选取具有代表性的水质、生物及人为干扰因子;根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)确定水质评价等级,采用专家论证法确定生物及人为干扰因子评价等级,建立起湖泊生态养殖适宜性评价等级体系;采用主成分分析法确定评价因子权重,并在GIS技术的支持下,采用因子叠加法,对斧头湖生态养殖适宜性进行综合评价.根据各区域生态养殖适宜性综合评价结果,同时考虑到湖泊生态环境和综合资源保护要求、斧头湖自然生态系统功能和生态渔业的可持续发展,可将斧头湖划分为极适宜区、高度适宜区、中度适宜区、轻度适宜区和较不适宜区;各适宜区面积分别占斧头湖总面积的12.04%、24.81%、49.65%、9.58%和3.92%.从湖泊生态系统保护及渔业的可持续利用角度看,极适宜区、高度适宜区适合开展生态养殖;中度适宜区和轻度适宜区要以生态恢复为主,可进行一定规模的放养养殖;较不适宜区应进行生态修复,不适宜进行各种开发活动.