溶解性有机质与水生生物的直接相互作用研究进展

溶解性有机质广泛存在于天然水体中,具有重要的生态与环境意义.然而在环境科学领域内,天然水体中的溶解性有机质长期以来仅仅被作为惰性的吸附剂对待,其自身的与生物的直接作用却一直被忽视.近年来,越来越多的研究证据表明溶解性有机质自身即具有生物效应.它能在生物表面吸附.并影响细胞膜的电化学性质与膜渗透性,能被生物吸收,进而诱导...     

太湖藻源溶解性有机质光化学降解研究

蓝藻水华暴发过程会产生大量的溶解性有机质——藻源溶解性有机质(A-DOM);A-DOM的光化学降解影响其迁移转化和在湖泊中的功能.本研究从太湖藻华中提取A-DOM,利用三维荧光光谱-平行因子分析法(EEMsPARAFAC),研究A-DOM中各组分的光化学降解;再研究不同光照强度、溶解氧浓度、A-DOM浓度、波长对A-DOM的降解的影响.结果显示,A-DOM中含有4种EEMs-PARAFAC组分:C1(UVC类腐殖质)、C2(UVA类腐殖质)、C3(类色氨酸)和C4(类络氨酸),对总荧光强度的贡献比例分别为22.2%、8.6%、68.1%和1.1%.当DOC初始浓度为10 mg/L、反应温度为28℃、pH=8.0时,经500 W汞灯(391.7 W/m~2)光照12 h,A-DOM的总光化学降解率(以a_(355)计)为70.4%;荧光组分C1、C2和C3的降解率分别为96.1%、85.4%和99.2%,三者的光反应性为C3C1C2.条件控制实验显示溶解氧的增加和光强的增强均有助于A-DOM的降解;A-DOM光化学降解主要发生在紫外区,可见光不能使C1和C2得到降解.结果表明A-DOM的光化学降解速度较快,且能通过控制光强、照射光波长和引入溶解氧等条件控制降解速度.实验结果可为湖泊蓝藻水华暴发时的应急处理和保障饮用水安全提供理论依据.     

水生生态系统蓝藻固氮作用研究进展与展望

固氮蓝藻在水生生态系统中占优势是由多种因素所引起的,如营养盐浓度及形态、氮磷比、水温和微量元素等.一般认为,湖泊中正磷酸盐浓度≥0.01 mg/L、溶解性无机氮浓度≤0.1 mg/L时,固氮蓝藻出现,并且低的氮磷比是表征水体中固氮蓝藻出现的重要指标,但引起固氮与非固氮蓝藻分异的驱动机制还需要深入研究.此外,光照、无机氮浓度与形态、异形胞丰度和溶解性有机物对蓝藻固氮速率有重要影响,进而决定蓝藻氮释放通量及对水体中氮库的贡献作用.固氮蓝藻是贫营养盐海域和海洋生态系统中氮库的重要贡献者,但在富营养化湖泊中,其贡献作用还存在争议.因此就目前国内外对固氮蓝藻相关研究做综述,以期待业界同行能够对蓝藻固氮作用及其氮释放对水生生态系统中氮循环的贡献引起重视.     

沉积物中有机质的环境行为研究进展

水体沉积物是重金属,有毒有机化合物等环境污染物及C,N,P等营养元素的汇和释放源,而有机质对灾些污染物和营养元素在沉积物中的迁移,转化等地球化学行为中起着至关重要的作用,本文就近期有关沉积物中有机质的环境地球化学行为为方面的研究进行了综述,重点评述了有关沉积物中有机质本身的来源,性质,迁移和矿化及其环境效应等方面的研究进展。     

武汉东湖受控生态系统中水生植被恢复结构优化及水质动态

于１９９３－１９９５４上对武汉东湖的布和网围受控生态系统中的植被恢复,结构优化及水质进行了初步研究。结果表明;在受控生态系统中,水生维管束植物生物量明显增加,控制养殖规模是恢复水生植被的前提,自然恢复的水生植被,结构较简单,通过选种优良植物,可优化植被结构,加速植被恢复进程;恢复水生植被时,应以沉水植物为主体。生长良好的水生维管束能使水中Ｎ,Ｐ浓度明显降低,浮游植物生物量减小;莲,芦苇,苦草,狐尾     

伊乐藻—草鱼圈养复合生态系统中水生生物的变化和影响

从细菌、浮游植物、浮游动物、底栖动物和有机碎屑等几个方面分析了养鱼对伊乐藻种植区(以下简称为有草区)和无草区水域环境的影响。结果表明:两个区域存在着显著的差异性。有草区由于生长着茂密的水生植被,对环境压迫的缓冲能力增强,水生生物的群落结构较为稳定,物种多样性指数高于无草区,有机物的沉降速率也大大低于无草区。与此相比,无草区对环境压迫的缓冲能力较差,水体浮游植物数量增加,富营养化加剧。通过本项实验可以看出,人工种植伊乐藻对养鱼区水质有着明显地控制作用,是发展生态渔业的一条有效途径。     

伊乐藻-草鱼圈养复合生态系统中水生生物的变化和影响

从细菌、浮游植物、浮游动物、底栖动物和有机碎屑等几个方面分析了养鱼对伊乐藻种植区(以下简称为有草区)和无草区水域环境的影响。结果表明:两个区域存在着显著的差异性。有草区由于生长着茂密的水生植被,对环境压迫的缓冲能力增强,水生生物的群落结构较为稳定,物种多样性指数高于无草区,有机物的沉降速率也大大低于无草区。与此相比,无草区对环境压迫的缓冲能力较差,水体浮游植物数量增加,富营养化加剧。通过本项实验可以看出,人工种植伊乐藻对养鱼区水质有着明显地控制作用,是发展生态渔业的一条有效途径。     

碳酸盐岩有机质二次生烃的化学动力学研究及其意义

对低成熟度的灰岩样品进行人工熟化实验, 获得了不同成熟度的可用于对比研究二次生烃作用的系列样品. 之后, 将人工熟化后的样品在抽提前、后分别置于Rock-Eval热解仪上进行“二次”生烃实验, 在考察其热解产率特征的同时, 探讨各样的化学动力学特征. 结果表明, 二次生烃的是否“提前”或“滞后”及二次生烃潜力与一次生烃是否排出有关, 与初次成烃的中止成熟度有关. 人工熟化样品抽提后, 其平均活化能随成熟度的升高总体上呈增大趋势. 但未经抽提样品的动力学特征则相反. 所标定的经抽提处理和不经抽提处理化学动力学模型在渤海湾盆地和松辽盆地的初步应用表明, 两者的结合可以解释一些前人有关二次生烃研究中存在的相互矛盾的认识, 同时也可以方便地实现对二次生烃量的定量评价.     

五里湖底质条件与水生高等植物的适应性研究

在五里湖富营养化过程中,氮、磷及有机物质在湖底沉积物中大量积累。在夏季高温、高水位期。底泥中因有机物分解耗氧强烈和溶解氧补给受阻而发生缺氧。挺水植物和浮叶植物均能适应这种底质条件;在水温低于30C或水深小于1m的情况下,五里湖的底质条件对沉水植物生长十分有利;但在夏季,当水温超过30C且水深远大于1m时,底泥和底层湖水中的厌氧环境会引起沉水植物烂根,故沉水植物无法在五里湖渡过夏季,成为重建水生植被的障碍。适当降低水位,开挖湖心区底泥,在沿岸带堆积造成人工浅滩,可以创造出适合水生植物生长的生境条件。     

地震烈度表中相关定量参数研究

<正>我国的烈度表以房屋震害程度为主要评定指标,水平向地震动参数等为参考评定指标。目前,该烈度表虽然与其他国家烈度表相比,有许多先进之处,但仍存在一些不足有待改进。一方面,现行烈度表中的地震动参数仍然延续烈度表(1980)的数值,30余年未曾修订,近期统计的烈度与强震动参数的经验关系也表明,当前采用的数值与烈度的相关性较差;另一方面,由于我国房屋类型发生较大的变化,量大面广的钢筋混凝土房屋并未包含其中,给烈度     

西藏尼洋河水生生物群落时空动态及与环境因子关系:2.着生藻类

本文于2008-2009年按照季节调查了西藏地区尼洋河着生藻类群落的组成、丰度和多样性,并运用多元统计方法定量分析了着生藻类的空间和季节变化特征及其与主要环境因子之间的关系.结果显示,尼洋河着生藻类共计6门30科49属,其中硅藻为优势着生藻类.着生藻类的Shannon-Wiener多样性指数在尼洋河中游最高,在中上游河段和中下游河段呈下降趋势,符合中间高度膨胀(mid-altitude bulge)假说.着生藻类的总丰度、物种丰富度以及Shannon-Wiener多样性指数在尼洋河沿程不存在显著差异,总丰度在各个季节之间不存在显著差异,但物种丰富度在秋季和冬季存在显著差异,夏、秋季着生藻类的Shannon-Wiener多样性指数显著高于冬、春季.主成分分析(PCA)表明,随着海拔的升高,着生藻类的物种丰富度和总丰度呈递减趋势;典范对应分析(CCA)表明,尼洋河部分硅藻与理化因子相关联,如:双壁藻(Diploneis)的丰度与总磷相关联,窗纹藻(Epithemia)的丰度与铵态氮相关联,双菱藻属(Surirella)的丰度与pH值相关联;部分绿藻与理化因子相关联,如:小球藻属(Chlorella)、栅藻属(Scenedesmus)、溪菜属(Prasiola)的丰度与水温相关联,小椿藻(Characium)的丰度与硬度相关联,转板藻(Mougeotia)的丰度与表层溶氧、矿化度相关联,新月藻属(Closterium)的丰度与碱度相关联;分类回归树(CART)模型预测了尼洋河着生藻类时空分布与主要环境因子之间的定量关系,即低海拔水域的着生藻类总丰度较高海拔高,高矿化度水域的着生藻类总丰度较低矿化度的高,不能用影响尼洋河着生藻类种类和数量的环境因子来解释着生藻类的Shannon-Wiener多样性指数.这些关键环境因子对尼洋河水域着生藻类的时空变化有着重要的指示作用,建议加强对着生藻类及这些环境因子的关注,保障尼洋河水域生态环境的可持续发展.     

泥质沉积物和泥岩中有机质的赋存形式与富集机制

运用多学科的、系统的分析方法, 研究泥质沉积物和泥岩中有机质赋存形式与富集机制的差异性. 黏土粒级的有机碳和氯仿沥青A含量明显高于其他粒级, 说明黏土矿物对富集有机质具重要作用; 其中氯仿沥青A含量增加尤为显著, 表明黏土矿物富集的主要是可溶有机质. 热重(TG)和差热分析(DTA)结果显示, 有机质富集和赋存形式具明显的多样性, 除在黏土粒级中主要富集可溶有机质外, 在其他粒级中见大量的生物碎屑和无定形有机质的存在, 在DTA曲线上表现为多个放热峰的出现. 泥岩样经不同方法预处理后, 进行X射线衍射(XRD)和DTA分析. 在XRD曲线上黏土矿物层间距随温度变化, DTA曲线上的有机质放热峰也随温度变化. 在350℃附近黏土矿物层间距与有机质放热峰的变化具有一致性, 且极其稳定, 这是有机质进入黏土矿物层间形成有机黏土复合体的显著特征. 由此可见, 有机质与黏土矿物结合并不完全是简单的表面吸附, 部分有机质进入到黏土矿物的层间, 形成非常稳定的有机质黏土复合体. 有机质在沉积物和泥岩中的保存形式和富集机制的研究对于深入理解全球碳循环过程和通量, 以及评价有机质的生烃过程具有重要意义.     

粘滞介质中界面上地震波行为研究

从势位函数角度研究了二维粘弹介质中地震波在水平界面上的反射与透射行为以及在自由界面上地震波的反射现象,并研究了界面上产生折射波的条件,获得了二维粘弹性介质中界面上地震纵、横波的反射与透射系数,并进行了一定的理论计算。     

Cascadia边缘与天然气水合物共生沉积物中有机质碳、氮同位素组成及意义

Hydrate Ridge南高点ODP204航次5个站位54个沉积物样品中有机碳C, N同位素组成及C/N比值表明沉积物中的有机质主要来自海洋. 对1245B孔的系统分析表明天然气水合物的发育改变了沉积物中有机碳和氮同位素的成岩演化轨迹, 水合物发育处δ¹⁵N值和C/N比值同时变低, 且δ¹³C值相对较重; 在水合物稳定带内δ¹⁵N值的亏损将近2‰. 水合物发育处沉积物中氮含量的增加和δ¹⁵N值的亏损, 推断可能与天然气水合物发育处沉积物中细菌(包括古细菌)的固氮作用有关. 沉积物中有机质中碳、氮同位素的分布与沉积环境的变化同步响应, 同时亦反映流体活动的变化.     

泥质烃源岩中〈2μm黏粒级组分的有机质与比表面关系

选取东营凹陷13块烃源岩岩芯,提取〈2μm黏粒级组分,对氯仿抽提前后样品分别进行热解分析和N2吸附法比表面积测试,探讨了黏粒级组分有机质与比表面积（SBET）的关系.结果显示：（1）黏粒级组分中不同赋存态有机质共存,不同演化阶段对生烃贡献有差异,并影响了黏粒级组分SBET的测定;（2）黏粒级组分有机质与比表面积关系受多种因素影响,TOC含量与SBET呈非线性负相关;（3）黏粒级组分的孔隙是可溶有机质的主要赋存空间,氯仿沥青＂A＂含量与SBET呈负相关;（4）游离态烃类（S1）主要赋存空间为黏粒级组分的孔隙或表面,热解烃（S2）则以与黏土矿物相结合形式存在.泥质烃源岩〈2μm黏粒级组分中不同赋存态有机质的研究及与比表面关系的探讨,对有机质生烃、烃类聚集和运移研究都有重要意义.     

21世纪中国陆地生态系统与大气碳交换的预测研究

利用大气-植被相互作用模型（AVIM2）模拟研究了中国陆地生态系统碳贮量的变化和与大气的碳交换,即生态系统的净初级生产力（NPP）、植被和土壤碳贮量、土壤呼吸和净生态系统生产力（NEP）对SRES B2气候变化情景和大气CO2浓度变化情景的响应。研究表明,未来100a大气CO2浓度不变而只考虑气候变化情景时,中国陆地生态系统NPP总量随时间变化逐渐下降;与此同时,植被和土壤碳总量以及NEP总量也下降。至2020年,中国陆地生态系统由21世纪初的碳汇变成碳源。在同时考虑未来气候变化和大气二氧化碳浓度增加的情景下,未来100a中国陆地生态系统NPP总量持续增长,由20世纪末的2.94Gt C·a^-1增加到21世纪末的3.99Gt C·a^-1,同时土壤和植被碳贮量也持续增加,到21世纪末总量增大到110.3Gt C.NEP总量在21世纪初期和中期保持上升趋势,大约在2050年达到最大值,之后逐渐下降,到21世纪末接近于零。     

便携式近地表频率域电磁法仪器研究现状与发展趋势

本文介绍了便携式近地表FDEM（频率域电磁法）仪器的应用需求、构成原理与特点、研究现状及新技术动态,强调了可靠性在实际应用中的重要性,对仪器研制过程中涉及的硬件、软件与结构三个部分的可靠性问题进行了深入探讨,并分别给出相应的解决措施.分别讨论了以不断进步的嵌入式技术、模拟技术、并行处理技术、无线通信技术及分布式设计技术等为代表的新技术对便携式近地表FDEM仪器性能指标的影响,明确了从集成度、功耗、精度、处理能力等方面提升便携式近地表FDEM仪器的整体性能是未来发展的方向,以期早日使得具有中国自主知识产权的便携式近地表FDEM仪器实现产业化,为新丝绸之路发展做出贡献.采用新设计理念,结合有效的新技术将提高近地表FDEM电磁勘探仪器的综合指标.可以预见,便携式近地表FDEM仪器功耗性能将会堪比现有智能手机功耗性能,勘探深度范围更广,分辨率更高,体积更小,更加便于携带和使用.

     

微型生态系统中鲢、鳙下行影响的实验研究——2.营养物水平

鲢、鳙放养使微型生态系统的水柱氮、磷浓度和磷的分布发生了明显的变化。至实验结束时,各实验组的水柱颗粒磷、总磷和氨氮浓度都比对照组高,而正磷酸盐浓度和沉积物磷的量均低于对照组。这种变化以鳙单养系统为最大,其次是鲢、鳙混养系统,鲢单养系统的变化最小。微型生态系统中正磷酸盐浓度同浮游动、植物密度和初级生产力显著相关,氨氮浓度同所述变量之间的相关关系则多半与正磷酸盐相反。实验观测期间浮游植物密度与总磷浓度之间存在营养级联假说所预见的下行影响,实验结束时二者之间却有上行影响的趋向。根据实验观测结果认为,微型生态系统营养物(尤其是磷)水平的变动,主要是鲢、鳙的摄食改变了系统的群属结构和代谢强度的结果,同时反映了实验鱼对系统中营养物再生的影响。     

微型生态系统中鲢、鳙下行影响的实验研究——2.营养物水平

链、镛放养使微型生态系统的水柱氮、磷浓度和磷的分布发生了明显的变化。至实验结束时,各实验组的水柱颗粒磷、总磷和氨氮浓度都比对照组高,而正磷酸盐浓试和沉积物磷的量均低于对照组。这种变化以鳙单养系统为最大,其次是链、镛混养系统,链单养系统的变化最小。微型生态系统中正磷酸盐浓度同浮游动、植物密度和初级生产力显著相关,氨氮浓度同所述变量之间的相关关系则多半与正磷酸盐相反。实验观测期间浮游植物密度与总磷浓度