土壤黑碳的研究进展

本文对土壤黑碳（Black Carbon）的形成与降解、测定方法、影响因素及其在土壤中的作用等方面的研究进展进行评述,并提出未来应重点加强的几个研究方向：1）黑碳测定的标准物质和标准方法的研究;2）火烧历史和频率对黑碳的影响研究;3）黑碳降解机理方面的研究．     

柴达木盆地盐湖区土壤黑碳分布及土气交换特性

深入探讨了柴达木盆地盐湖区土壤黑碳分布及土气交换特征。研究结果显示,研究区土壤总黑碳含量范围为0.50～6.79 g/kg,平均值达到1.64 g/kg;土壤烟炱组分黑碳含量范围为0.50～4.75 g/kg,平均值达到1.144 g/kg;气溶胶黑碳含量范围为0.34～4.92μg/m~3,平均值达到0.98μg/m~3。柴达木盆地盐湖区盐湖资源的大量开采和工业化生产等可能造成该地区黑碳大量排放。盐湖区土壤黑碳稳定碳同位素值(δ~(13)C_(BC))在-25.33‰～-23.46‰之间变化,平均值为-24.21‰,表明该地区土壤黑碳来源可能受C_3植物和化石燃料来源的共同影响。首次运用逃逸系数探讨了柴达木盆地盐湖区黑碳土气交换行为,结果表明研究区黑碳土气交换行为确实存在,但存在一定程度的模拟不确定性。     

煤矿塌陷区不同复垦方式对土壤有机碳和黑碳含量的影响研究（英文）

本文以国家级土地复垦示范区徐州市煤矿塌陷区为研究区域,研究复垦土壤中有机碳和黑碳含量的变化,对解释复垦土壤质量变化规律,改善矿区土壤复垦工艺,促进矿区土壤的可持续利用具有一定的意义。本研究采集了煤矸石填充、混推平整复垦、泥浆泵填充和粉煤灰填充4种复垦方式土壤,并以塌陷区土壤作为对照,利用元素分析仪、重铬酸钾滴定法等方法,对其中的有机碳和黑碳的含量进行测定,结果表明:复垦方式对塌陷区土壤有机碳和黑碳的含量具有一定的影响,在粉煤灰填充方式中,土壤中不同深度的有机碳和黑碳含量变化最大;对四种复垦方式不同深度土层黑碳和有机碳含量进行回归分析,均可发现黑碳含量与有机碳的含量达到显著水平。所以研究区黑碳占有机碳的比例与有机碳的累积无明显关系。     

黑碳添加对杉木人工林土壤微生物量碳氮的影响

向杉木人工林土壤中分别添加不同用量黑碳,以0％（C0）、1％（C1）和5％（C5）添加量（质量分数）作为不同处理,通过28d室内培养实验,研究了黑碳添加对土壤微生物量碳（ymc）和微生物量氮（MBN）的影响．结果表明,各处理土攘MBC含量变化趋势是前期急剧减少,后期增加,并趋于稳定;黑碳添加在一定程度上缓解了土壤MBN含量的减少,并随着黑碳添加量的增加,土壤MBN含量呈现增加的趋势．整个培养过程中,除第1d外,黑碳添加处理的土壤MBC和MBN含量始终高于对照处理,C5〉C1〉CO．同时,土壤可溶性碳（DOC）和可溶性氮（DON）含量也因黑碳的添加而呈现减少的趋势．     

黑碳添加对杉木人工林土壤微生物量碳氮的影响

向杉木人工林土壤中分别添加不同用量黑碳,以0％（C0）、1％（C1）和5％（C5）添加量（质量分数）作为不同处理,通过28d室内培养实验,研究了黑碳添加对土壤微生物量碳（ymc）和微生物量氮（MBN）的影响．结果表明,各处理土攘MBC含量变化趋势是前期急剧减少,后期增加,并趋于稳定;黑碳添加在一定程度上缓解了土壤MBN...     

溶质降解和生成对水盐运移的影响

 土壤盐渍化是土地荒漠化的主要类型之一,是干旱、半干旱地区土地退化的主要形式,水盐运移是研究土壤盐渍化的主要内容。土壤中的水盐运移是一个集物理、化学和生物反应的复杂过程,溶质降解和生成必然对水盐运移过程产生影响,但目前对此方面的研究很少。通过利用水盐运移两区模型对不同降解系数或溶质生成系数下穿透曲线的模拟分析,研究了降解和溶质生成对水盐运移的影响。结果表明,在水盐运移过程中,土壤溶液浓度会随着土壤降解系数的增加而降低,随着土壤溶质生成系数的增大而增大。     

湿地中黑碳的研究进展

黑碳是生物质或化石燃料不完全燃烧产生的含碳物质。湿地,特别是泥炭地,是忠实记录和反映古环境信息的理想地质档案之一,研究湿地中的黑碳,对探讨湿地中稳定性碳的储量、长时间尺度的火活动及其与气候和植物变化的关系具有重要意义。综述了湿地中黑碳的来源及其适用的测量方法;与其它沉积环境相比,湿地环境中黑碳含量特征及其与有机质之间的关系;总结了湿地中黑碳的储量及其影响因素;分析了其与火活动、气候和植物变化的关系;结合当前国内外研究现状,展望了未来湿地中黑碳研究的方向。     

青藏高原黑碳气溶胶外源传输及气候效应模拟研究进展与展望

青藏高原毗邻全球大气污染物排放增长最快速的地区,受西风和南亚季风的影响,中亚、南亚等高原周边排放的污染物通过大气环流传输,进入高原并对其气候环境产生重要影响。观测事实表明：近几十年青藏高原东部和南部雪冰中黑碳含量呈显著上升趋势,这可能导致冰川加速融化和积雪持续时间缩短,最终影响青藏高原的水循环过程。前人对青藏高原黑碳的外源输送,特别是南亚大气污染物的贡献及其对高原气候、冰冻圈变化的影响,还没有较清晰和统一的认识。青藏高原污染物定点监测网络的发展及高分辨率区域气候—大气化学模式的应用,为定量评估高原污染物外源输送及气候效应提供了契机。本文在国家自然科学基金青年科学基金项目“南亚黑碳气溶胶跨境传输及其对青藏高原气候影响的数值模拟研究”的资助下,在以下三个方面取得了进展：①系统性论证了高分辨率区域气候—大气化学模式在高原的适用性,模拟了青藏高原及周边区域黑碳时空分布、传输和沉降过程;②揭示了污染物扩散的机制,评估了大气黑碳的气候及雪冰效应,并对比了自然源粉尘和人为源黑碳对青藏高原气候的影响;③定量估算了不同区域排放对高原黑碳外源输送的贡献率,其中来自南亚的黑碳对青藏高原外源输送的贡献率最高,在非季风期为61.3%,季风期为19.4%。本文揭示了外源输送黑碳对青藏高原气候的影响,为提高一带一路核心区冰冻圈与水资源的管理及预测能力,制定应对环境变化策略及国家气候外交谈判提供科学依据。     

半干旱区冬春季黑碳气溶胶吸收特性的观测研究

利用2006年4月和12月锡林浩特观象台黑碳灰度仪的观测资料,分析了半干旱地区黑碳气溶胶浓度的变化特征,讨论了引起这些变化特征的影响因子。结果表明,黑碳气溶胶浓度冬季远大于春季,日变化呈明显的双峰型;讨论了风速对黑碳气溶胶浓度不同影响的范围,可知风速在较小的情况下（小于3.5 m·s-1）,黑碳气溶胶浓度值随风速的增大而减小;在3.5~4.5 m·s-1之间,风速增大,黑碳气溶胶浓度值也增大;风速较大（大于4.5 m·s-1）后,黑碳气溶胶浓度与风速之间没有明显的相关性。冬季12月由于黑碳气溶胶吸收作用造成的消光占总气溶胶消光的25%。     

开封黄泛地层全新世中晚期碳密度和碳储量研究

开封古城相对完整的黄泛沉积序列为探索历史时期碳密度及储量提供了难得的研究载体。以开封城区（师专、医专和明伦）和郊区（金明）4个25 m岩芯为研究对象,通过对861个岩芯样品的容重、有机碳和黑碳分析测试,开展地层有机碳和黑碳密度及储量分析。结果表明：地层有机碳和黑碳含量垂直分布特征基本一致,高值主要集中在地表1 m范围内,其次是各朝代文化层附近,城区地层含量明显高于郊区。地层0~25 m黑碳密度均值为24.67 kg/m²,黑碳储量为11.30 Tg,分别占总有机碳密度和储量的24.26%和21.75%。表明地层黑碳碳库在总有机碳库中占有较大比例,在计算土壤或沉积物碳密度和碳储量时,应将黑碳也考虑在内。老城区0~25 m地层黑碳储量占比高出新区10%以上,主要与老城区受历朝人类活动影响强度较大及煤炭的广泛使用有关。研究结果可为寻找“遗失的碳”、精确计算碳循环和平衡提供参考。