有机碳和有机分子碳同位素的地球化学意义

有机碳和有机分子碳同位素组成的研究不仅在沉积地层对比，油－油，油－源对比研究方向发挥了独特作用，而且在古气候，古环境研究方面更具有广阔的应用剪影。开展对全球气候变化及全球碳循环有重要意义的有机碳碳同位素组成及分布研究和对生物演化，恢复古生态，古环境有重要意义的化石及沉积物中有机分子的碳同位素成及分布研究已势在必行。     

中国主要河流的颗粒有机碳来源及通量

河流系统是连接陆地和海洋的纽带,在全球碳循环中起着重要的作用。河流中的颗粒有机碳（POC）主要由来源于土壤和植被的生物有机碳和来源于岩石的化石有机碳组成,POC的侵蚀、搬运、氧化和埋藏对不同时间尺度的碳循环有着重要的意义。本研究统计了我国31条主要河流（包括台湾12条）的POC含量、碳同位素和悬浮物通量等数据,获得生物POC和化石POC的年通量,探讨了我国河流POC来源和通量的控制因素。结果表明,这些河流的POC的来源和通量表现出明显的差异：黄河和长江侵蚀大量的年老生物POC,而台湾河流主要为化石POC;我国河流POC来源与通量主要受控于物理侵蚀、气候、地质地貌和人类活动等因素的影响。这些河流的流域面积占我国国土面积的47%,近10年其生物POC和化石POC的总年通量分别为4.25±0.78Mt C/a和2.04±0.22Mt C/a,各占世界河流通量的2.7^+1.3/_-0.9%和4.7^+6.6/_-2.8%,表现出对全球海洋有机碳的一定贡献。过去几十年,我国河流输沙量显著减少,改变了河流有机碳氧化和水库埋藏过程及通量,其过程和通量的进一步监测和研究对理解有机碳侵蚀、输运、氧化和埋藏及其在全球碳循环中的作用至关重要。

     

海洋浮游植物溶解有机碳释放研究进展

溶解有机碳(DOC)是海洋中最大的有机碳库,其中化学性质不稳定的成分大部分来自海洋浮游植物的释放。简要回顾了浮游植物溶解有机碳释放研究的发展历史,从光合作用合成的溶解有机碳(PDOC)释放占初级生产力的比重,PDOC的化学组成,浮游植物DOC释放的途径与机制,PDOC释放的环境调控,浮游植物群落组成对PDOC释放的影响,以及浮游植物释放DOC对异养细菌的生态意义等方面对相关研究进行了综述和分析。讨论了浮游植物溶解有机碳释放研究的现状和存在的问题,并对PDOC初级生产力测定的推广和相关研究的深化提出建议。     

喀斯特石漠化治理措施对土壤颗粒有机碳与团聚体有机碳的影响

文章以耕地为对照,分析不同石漠化治理措施（花椒林和次生林）对土壤0~20 cm土层有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)、矿物结合有机碳(MOC)和团聚体有机碳的影响,探讨POC、MOC与SOC、团聚体有机碳的关系。结果表明：与耕地相比,花椒林和次生林均不同程度提高SOC、POC、MOC和团聚体有机碳含量。0~10 cm土层次生林SOC含量和各粒径团聚体有机碳含量均显著高于耕地和花椒林,在10~20 cm土层无显著差异;0~20 cm土层花椒林和次生林土壤POC含量显著高于耕地,MOC无显著差异。POC/SOC范围为20.38%~45.27%,花椒林和次生林显著高于耕地。相反,MOC/SOC为耕地显著高于花椒林和次生林 。退耕为花椒林和次生林后,SOC含量的增加主要以POC含量增加为主。次生林和花椒林>2 mm粒径对SOC贡献率显著高于耕地,但0.25~2 mm粒径、0.053~0.25 mm粒径和 < 0.053 mm粒径对SOC贡献率显著低于耕地。其相关分析表明：POC、MOC与SOC、团聚体有机碳的关系均呈正相关,表现为次生林 > 花椒林 > 耕地。退耕恢复为花椒林和次生林后,SOC、POC和MOC增加量与团聚体有机碳增加量显著相关,其以次生林的相关性较强。石漠化治理措施改变SOC物理组分及其组成以及它们之间的关系,从而促进有机碳的积累。     

黄土有机碳同位素与古气候植被定量化研究进展

定量化重建黄土高原地区的古气候和古植被,是黄土研究的新方向和趋势。利用黄土δ13Corg值定量化恢复古植被的研究已经比较多,而定量化恢复古降水则是一种较新的尝试。土壤δ13Corg值与植被相对生物量以及气候参数之间的关系机制比较清楚,根据土壤δ13Corg值重建的古降水和古植被状况是可接受的。针对研究中存在的一些问题,提出以后应重点加强不同生态条件下植物转化为有机质过程中的碳同位素分馏研究,多因素综合探讨其它气候和环境要素与土壤δ13Corg值之间的关系,使定量化研究更加准确。     

阿坝大骨节病区食物链碳同位素特征

1研究区概况大骨节病是一种以软骨坏死为主要改变的地方性变形性骨关节病。本病常常多发性、对称性侵犯软骨内成骨型骨骼;导致软骨内成骨障碍、管状骨变短和继发的变形性关节病。主要发生于儿童和少年,临床表现为关节疼痛、增粗变     

三峡水库建设对长江下游颗粒有机碳通量及碳同位素组成的影响

2008年4月至2009年4月,在南通长江干流每周采集一次表层悬浮物样品,共51个,分析了其粒度、颗粒有机碳(POC)、颗粒氮(PN)含量以及有机碳同位素(δ13Corg)组成,研究了下游干流颗粒有机碳组成的季节性变化特征.悬浮物的平均粒径在一年内变化不明显,而POC和PN含量呈现洪季缓慢减小,枯季增加的趋势;δ13C...     

Research Progress of the Transfer Process of Organic Carbon Through Food Chain in Seagrass Bed

Seagrass beds are highly productive coastal ecosystems, which provide good nursery habitat and abundant Organic Carbon Sources (OCS) as food for marine animals. Human activities have led to widespread eutrophication in coastal areas. Eutrophication may alter the composition and properties of OCS, thereby affecting the feeding process of herbivores and secondary consumer, and energy transfer efficiency in food chain. This may affect the production function of biological resource in seagrass beds. Based on the summary of the foreign and domestic researches, primary achievements were systematically reviewed in this paper in five aspects: the composition of OCS and their contribution, feeding process of herbivore, food web structure and energy transfer efficiency, and their responses to eutrophication. Future researches that should be emphasized were also prospected. With the combined application of stable isotope analysis for bulks and tissues, fatty acid biomarkers and compound-specific stable isotope analysis, the quantitative study of the contribution of OCS, food web structure, key carbon flow pathway and their seasonal change patterns should be enhanced. Meanwhile, the differences of OCS between larval and adult stages of key consumers will need to be further examined to clarify the transformation of their feeding habits. Through field investigation, in-situ mesocosm and laboratory simulation experiments, the effects of nutrient increase on the structure (seagrass and epiphyte, etc.) and chemical composition (nutritional quality and secondary compounds, etc.) of OCS, the response of feeding process of herbivore and secondary consumer to the alteration of chemical compounds in primary producers, and the response mechanism of carbon transfer efficiency of the grazing food chain and detritus food chain need to be further studied.     

手性污染物六溴环十二烷在食物链传递中的选择性及生物放大作用研究进展

六溴环十二烷(HBCDs)是一种全球生产的添加型溴化阻燃剂,被广泛应用于隔热建筑材料阻燃剂、室内装潢、纺织品和电子产品中,不仅对生态环境造成污染,而且还会通过食物链的传递危害人类健康。研究生态系统中HBCDs异构体及对映体的环境行为与生物放大作用是进行环境风险评估和有效控制污染的生态学基础。基于此,本文从HBCDs的基本特性出发,阐述了HBCDs异构体及对映体在食物链中的选择性生物富集放大及转化行为,分析了发生选择性富集及转化的影响因素,这些因素包括生物体的生活环境、饮食习惯、所处食物链中营养级水平以及HBCDs选择性吸收、代谢和异构化等。已有的研究报道显示HBCDs异构体及对映体在生态系统中的富集、转化及生物放大行为不是单一的过程,是生物体和环境多因素综合的结果。今后应对HBCDs异构体及对映体在各种食物链(如淡水食物链和陆生食物链)中的选择性环境行为以及在食物链传递中发生选择性的主控因素等方面进行深入系统的研究,为全面评价其生态风险提供科学依据。     

陆架边缘海沉积物有机碳矿化及其对海洋碳循环的影响

边缘海沉积物是海洋重要的碳储库,其内部的碳循环主要是由有机质矿化分解过程来驱动的。有机碳进入边缘海沉积物后,矿化分解为溶解无机碳(DIC)进入沉积物孔隙水并扩散到上层水柱,参与海洋系统碳循环;同时还有部分DIC与钙镁等离子结合形成自生碳酸盐,保存于沉积物碳库。从生物地球化学角度探讨有机质埋藏机制和效率,在此基础上重点综述沉积物硫酸盐还原、产甲烷和甲烷厌氧氧化过程的耦合机制,以及有机质矿化对自生碳酸盐形成的影响等方面的研究进展,以期加深对陆架边缘海沉积物在全球碳循环收支平衡中的作用及其气候环境效应的认识。     

Sedimentary Organic Carbon Mineralization and Its Contribution to the Marine Carbon Cycle in the Marginal Seas

Continental margin sediments are important ocean carbon repository, and the internal carbon cycle is mainly driven by the mineralization processes of sedimentary organic matter. Most organic carbon is transformed to Dissolved Inorganic Carbon (DIC) by mineralization processes after being delivered to continental margin sediments, and DIC from pore water diffuses into the upper water column and participates in the ocean carbon cycle. At the same time, some DIC combines ions such as Ca²⁺ and Mg²⁺ and precipitates as authigenic carbonate minerals so that carbon is stored in the deposits. Based on the biogeochemical study of the mechanism and efficiency of organic matter burial, we discussed the interaction among sulfate reduction, methanogenesis and anaerobic oxidation of methane, and the effect of organic mineralization on the formation of authigenic carbonate. By reviewing the above-mentioned aspects, we can obtain a better understanding of the role of continental margin sediments in the global carbon cycling budgets as well as its climate and environmental effects.     

黄渤海有机碳的分布特征及收支评估研究

陆架边缘海是陆海相互作用研究中最为关键的区域,也是全球重要的碳储库,在区域物质循环过程中发挥着重要的作用。基于2012年5月和11月对黄渤海海域的综合调查,对该海域水体和沉积物中有机碳的含量与分布进行了分析,并结合相关文献资料对黄渤海有机碳的收支进行了估算。主要结论为:黄渤海溶解有机碳和颗粒有机碳均呈近岸河口区域高、离岸低的分布趋势;有机碳的组成以溶解有机碳为主,颗粒有机碳由海洋自生的有机碳和陆地来源的有机碳组成;黄渤海沉积物有机碳高值区主要分布在河口和泥质区,其组成也是由海洋自生和陆源混合而成,其中渤海以陆源为主,而黄海以海源为主。黄渤海有机碳收支评估表明,有机碳的主要来源为初级生产力产生的有机物,其贡献为(6 760±971)×104t/a,占有机碳输入总量的(74±10)%,沉积物再悬浮的通量为(884±200)×104t/a,东海向黄海输入的通量为(679±107)×104t/a,河流及陆源输入的通量为(643±63)×104t/a,大气干湿沉降的通量为(141±39)×104t/a,其贡献分别占有机碳输入总量的(10±2.2)%,(7.5±1.2)%,(7.0±0.7)%和(1.5±0.4)%;黄渤海有机碳的主要支出为呼吸消耗,其贡献为(5 190±746)×104t/a,占有机碳输出总量的(57±8.2)%,黄海向东海输出的通量为(2 150±370)×104t/a,有机碳沉积通量为(1 030±225)×104t/a,有机碳降解通量为(737±191)×104t/a,其贡献分别占有机碳输出总量的(24±4.1)%,(11±2.5)%和(8.0±2.1)%。有机碳收支评估表明黄渤海有机碳以海洋自生来源为主,且具有潜在碳的"汇"的特性,水体中外源输入和海洋自生有机碳的(1.6±0.3)%埋藏于该海域内。     

利用化学方法消除氯干扰的土壤中有机碳测定方法

在高锰酸钾外加热法测试土壤中有机碳的过程中,常遇到高含量氯离子对测试结果的正干扰,为解决此问题,本文提出了利用化学方法消除较高含量氯离子对测定土壤有机碳的干扰消除方法。在称取样品时,加入0. 15 g硫酸汞,消除样品中氯的干扰,通过对部分国家土壤、水系沉积物标准样品的分析测试,验证其方法准确度良好,方法的精密度为:5. 83%,可满足地质行业相关标准要求。     

测井曲线标定有机碳方法在苏北盆地的应用

测井曲线标定有机碳技术方法是一种不同于传统地球化学测试得到的有机碳方法，它根据烃源岩内有机质的含量在测井曲线上具有一定的特征响应，通过地球物理测井手段鉴别与提取这些特征属性，再利用测井曲线标定的有机碳含量关系式进行计算，从而得到准确的有机碳含量。这种方法既简便易行又准确可靠，与传统地球化学测试得到的有机碳方法具有良好的对应性。通过对苏161井阜四段、苏169井阜三段烃源岩测井标定有机碳含量与实测值的对比性研究，表明在苏北盆地用测井资料计算的有机碳来补充取心资料的不足，从而对该地区地下油气进行分析具有切实的可行性和较好的适用性。     

冻融作用对土壤有机碳库及微生物的影响研究进展

冻融交替是作用于土壤的非生物应力,对土壤的理化和生物学性质均产生直接或间接影响.在气候变暖条件下,冻融作用对冻土区土壤碳库关键生物地球化学循环过程的影响已成为当前研究的热点.经过室内冻融模拟结合野外观测,大量研究结果表明不同冻融温度、速率、次数对土壤有机碳和微生物的影响不同.冻融作用能改变土壤理化性质,降低土壤团聚体稳...     

成都经济区不同地貌景观区土壤有机碳分布特征及储量估算

利用四川省成都经济区多目标区域地球化学调查获得的土壤有机碳含量数据,探讨了成都经济区不同地貌景观区土壤有机碳的分布特征。山区表层土壤有机碳含量(SOC)最高(22 g/kg左右),较平原区、丘陵区高一倍以上,丘陵区最低(9.49 g/kg)。成都平原区和东部丘陵区深层土壤碳含量相差不大,且均低于研究区深层土壤碳含量均值(6.99 g/kg)。利用指数模型对单位土壤平均碳量(USCATOC)、有机碳储量(USCATOC,h)、有机碳丰度指数(R)进行了估算。结果表明:各地貌单元土壤碳含量、单位土壤平均碳量、有机碳储量、有机碳丰度指数(R)分布具有山区高于平原区、丘陵区最低的一致性特征。龙门山区、西南山区面积约占全区的42%,土壤有机碳储量约占全区的59%;成都平原区、丘陵区面积占58%,土壤有机碳储量约占全区的41%。单位土壤平均碳量、有机碳储量在不同地貌单元中分布的差异主要与不同地貌单元的土壤有机碳含量有关,此外还可能与成土母质、植被发育情况、土地利用方式有关。     

Research Progress of Atmospheric Carbon Monoxide

Nowadays, researchers pay more attention to the atmospheric CO, which are including the chemical characteristics of atmospheric CO and its indirect effects on the climate, environment pollution monitoring, the source and sink, the distribution characteristics and change rules of its concentration and so on. In order to understand the research status well, we carried out a preliminary summary about the research methods of atmospheric CO based on the former research. The purpose of this study is to give some reasonable suggestions to improve the observation of the Polar Regions and the atmospheric chemical models.