中国河流入海颗粒态碳通量及其变化特征

河流是连接海洋和陆地两大碳库的纽带,其碳通量是全球碳循环的重要环节。本文以《中国河流泥沙公报》的数据为基础,就中国河流入海颗粒态碳通量及其变化特征进行分析。结果表明：1965-2005年,中国河流入海颗粒态碳通量平均为29.57 TgC.yr-1,占河流入海碳通量的42%,其中有机碳占36.02%,无机碳占63.98%,长江、黄河和珠江的颗粒态碳通量占全国河流入海颗粒态碳通量的96.25%。从2003年开始,河流入海颗粒态碳通量呈逐年递减的趋势,但颗粒态有机碳通量在河流入海颗粒态碳通量中所占的比重有所提高。2009年,全国通过河流泥沙输送到海洋中的碳仅为6.59 TgC,为1965-2005年平均输碳量的22.3%。由此可见,颗粒态碳通量在河流碳通量中占有不可忽视的地位,为了准确评估中国河流及陆地生态系统的碳收支,应对颗粒态碳通量进行细致研究。     

长江磷和硅的输送通量

于1997年枯水期 (11月~12月) 和1998年丰水期 (8月和10月),对长江流域从金沙江至河口干流和主要支流、湖泊各种形式的磷和硅酸盐进行了调查。长江干流枯、丰期颗粒磷和总磷浓度变化几乎是同步的,上游快速增加,中、下游下降且变化不大;溶解态磷和硅酸盐浓度变化较小。枯、丰期各种形式磷和硅酸盐通量从上游至中、下游呈增加趋势。枯水期长江各种形式磷和硅酸盐通量,大部分是由中、下游贡献的,其中一半以上来自于支流和湖泊。丰水期各种形式磷和硅酸盐的输送,仅上游支流贡献了一半以上的颗粒磷,其余大部分是由干流贡献的。颗粒磷所占的比例,上游高于中、下游,丰水期高于枯水期,干流高于支流,主要与悬浮泥沙含量有关,颗粒态磷是长江磷的主要贡献者。溶解态磷的输送通量,枯水期干流中有机磷略占优势,支流中有机和无机磷各占一半;丰水期均是无机磷占优势。长江水中各种形式磷和硅酸盐的输送通量和总磷、磷酸盐的输出通量主要受径流量所控制,特别是硅酸盐通量具有比磷更加明显的随径流而增加的特征。本文提出了长江各种形式磷和硅酸盐的输送通量方程式及总磷、磷酸盐的输出通量方程式。     

伊春河河水溶解态有机碳含量和输出通量的时空变化

在测定了伊春河不同季节河水溶解态有机碳含量和流量的基础上，探讨了ＤＯＳ含量与流量的关系和时空湾化规律，并计算了伊春河ＤＯＣ输出通量。研究结果表明，非冰封期伊春河ＤＯＣ主要来自外源，其含量从上游至下游逐渐升 高。     

白令海和楚科奇海陆架区的生源物质埋藏通量研究

楚科奇海和白令海通过白令海峡相连,是气候变化研究的关键区域。利用210Pb过剩法开展两个海域沉积过程和生源物质的埋藏通量研究。研究发现,白令海陆架区沉积柱样(NB22)受到生物扰动影响,楚科奇海沉积物柱样(R17)所受生物扰动很小。通过建立模型,获得楚科奇海陆架区的沉积速率为0.6±0.1 mm·a~(-1),白令海陆架区的沉积速率为2.1±0.7 mm·a~(-1)。忽略沉积过程,白令海陆架区由生物扰动引起的混合因子为1.38±0.92 cm2·a~(-1);考虑沉积过程,则混合因子为0.65±0.95 cm2·a~(-1)。白令海的有机碳、生源硅、Ca CO3的埋藏通量分别为:6.85 mmol C·m-2·d-1、37.7 mmol Si·m-2·d-1、3.15 mmol C·m-2·d-1;楚科奇海的有机碳、生源硅、Ca CO3的埋藏通量分别为:5.71 mmol C·m-2·d-1、9.78 mmol Si·m-2·d-1、3.08 mmol C·m-2·d-1。楚科奇海陆架区具有高效的垂直输运的海洋生物泵,白令海陆架区海洋生物泵可能存在较强的水平输运过程。海洋沉积物中210Pb信号不仅可以定量沉积速率和埋藏通量,也在一定程度上反映海洋底栖生物的扰动强度。     

河流碳循环对全球变化的响应与反馈

河流连接陆地生态系统和海洋两大活动碳库,构成全球碳循环的一个关键环节。河流碳的输出及循环过程与近岸水域环境、海洋碳库变动及全球气候系统紧密相关。有机碳在全球碳循环系统中处于核心地位,了解河流有机碳通量及性质变化是目前河流碳循环研究的重要内容之一。流域面积的大小及气候和环境性质的差异对河流碳的输移及循环过程影响显著。目前,亚洲季风流域尤其是众多的小流域缺乏系统的有关悬移质生源要素的信息。陆地侵蚀-沉积过程控制着河流碳的主要来源和归宿。当前,人类活动主宰着陆地的侵蚀-沉积状况,这在很大程度上表现为加速了陆地生态系统碳库的扰动与再沉积,并加强了河流向海洋的碳输送。     

中国国际河流水文地理研究进展

中国发育了亚洲主要的国际河流,丰富的跨境水资源在区域“水—能源—粮食—生态”安全维持中发挥着重要作用。近几十年来,受全球气候变化特别是大规模水利水电工程建设驱动,国际河流区水文及生态过程变化与跨境影响等问题备受关注。国内对这些问题的研究,重点聚焦于水文及生态过程变化规律与变化归因、跨境影响与安全风险调控,探讨跨境流域“水—能源—粮食—生态”纽带关系,构建适应全球变化的跨境水资源协调机制等方面,取得了突出的研发成效。面对全球变化影响下日益突出的跨境水安全与生态安全风险问题,国际河流的水文地理研究,更需要借助空天地一体化精准监测技术、现代空间地理信息技术和智能技术等,通过提供可量化、可参与、可公开的研发成果,更好地为国家对国际河流的合理利用与地缘合作、健康维持与风险管控、跨境水外交与环境外交等提供科学依据和决策支持。     

河流氮输出对人类活动净氮输入的响应

由人类活动产生的氮排放是影响河流氮通量输出的关键,本研究基于人类活动净氮输入模型和流域分布式水文模型(SWAT),计算了山美水库流域2001—2010年人为氮排放强度,模拟估算了同期的河流氮通量,对山美水库河流氮输出与人类活动净氮输入(NANI)之间的响应特征进行研究。结果表明,2001—2010年间,山美水库流域年均人类活动净氮输入强度为11 023 kg N·km^-2,其中氮肥施用量占NANI总量的60%,是NANI的主要来源;河流氮通量的年际变化特征深受河流年径流变化影响,与NANI并无显著相关;NANI、滞留氮库以及自然背景源对流域河流氮输出总量的贡献率分别达到52%、44%和4%,包括NANI和滞留氮库在内的人为氮输入是影响山美水库流域河流氮通量输出的关键因素。     

陇中黄土高原垂直感热平流输送对LAS和EC观测感热通量差异的影响

利用"黄土高原陆面过程试验研究(LOPEX)"2010年6月定西站的陆面过程综合观测资料,以造成大孔径闪烁仪(LAS)和涡动相关仪(EC)测量感热通量的差异为切入点,从中尺度垂直感热平流输送过程入手,将垂直感热平流输送的贡献作为地表有效能量的一部分引入EC直接观测的感热通量,对比引入前后LAS和EC测量感热通量的差异大小.结果表明:黄土高原定西观测站近地层大气垂直方向主要表现为向上运动,峰值达到0.074 m·s^-1,为垂直感热平流输送提供了必要的动力条件.尤其该地区处在半干旱区,地表受太阳辐射加热比较显著,近地层温度梯度最大可达0.39 K·m^-1,为产生垂直感热平流提供了能量基础.加入垂直感热平流输送的贡献后,EC地表能量不闭合度的日均值由直接观测的0.30缩小到0.24.修正后,LAS和EC测量的感热通量拟合的线性趋势系数由直接观测时的1.258缩小到1.186,两者差异得以缩小.     

松嫩平原中西部湖泊底泥营养盐的空间变异特征

在GIS技术的支持下,利用地统计学方法分析了松嫩平原中西部湖泊底泥营养盐的空间变异特征,并利用Kriging插值方法绘制了研究区营养元素的空间分布图。研究结果表明,通过块金值与基台值的比值C0/(C0+C1)可以得出总有机碳TOC具有较弱的空间相关性,总磷TP和全氮TN具有中等的空间相关性;Kriging插值表明,松嫩平原中西部地区的湖泊底泥营养盐分布格局是西南地区低于北部地区,北部地区的各项指标均超过全区的平均水平。     

中国东部河流颗粒物的地球化学性质

在中国东部１１条主要河流及其８条支流采集了４２个颗粒物样品,筛选其中〈６３μｍ粒级部分作为研究介质。分析测定了河流颗粒物的主要地球化学性质,包括：１６种常量元素和微量元素的含量,粒径分布,粘土矿物含量和组成,铁、锰、铝、钛氧化物含量,有机质含量和组成,ｐＨ等;研究了颗粒物地球性质的地域关异;计算了颗粒元素含量与若干地球化学性质之间的相关系数。     

黄河中游悬移质泥沙粒径与流域环境的关系

以黄河中游多沙粗沙区为研究区，在流域泥沙粒径、降雨、地面物质组成、地面形态、植被和高含沙水流等资料采集的基础上，采用“环境要素法”和多元回归分析来阐明泥沙粒径空间分异的机理。研究表明，随降雨不均匀系数的减小，断面最大含沙量的减小，流域内黄土覆盖面积的增大，以及植被盖度的增大和沟谷密度的减小，悬移质泥沙粒径趋于变细，反之，趋于变粗。其中，流域地面物质对泥沙粒径组成起最重要的控制作用，其次是植被，高含沙水流、沟谷密度和降雨影响作用相对较小。     

湖泊沉积物记录的湖水古盐度定量研究进展

湖水古盐度的定量反演,可以促进过去全球变化研究由定性走向定量。内陆干旱半干旱地区湖泊尤其是封闭湖泊的盐度取决于流域降水,径流和蒸发的平衡关系,并直接表现为湖泊水位的变化。关于湖水的古盐度反演,长期以来已经根据多湖泊沉积环境指标加以揭示,包括湖泊沉积物中介形虫壳体的元素地球化学特性、硅藻-古盐度转换函数、介形虫壳体的形态学特征及其与生长环境的关系以及实验模拟等。各种方法有不同的适用条件和适用范围及一定的局限性,对此做了归纳和评述。     

黄河中游河口龙门区间水沙变化特征分析

黄河中游河口-龙门区间是我国乃至世界上水土流失最严重的地区,多年来大规模的水利水保工程建设使得该区产流产沙条件发生明显变化,因此,分析该区水沙变化特征及水沙变化原因具有重要意义。选取黄河中游河口-龙门区间下游龙门站1957—2005年水沙量水文观测资料代替区间资料,进行一致性检验后,运用小波分析、Mann-Kendall趋势检验、均差累积等统计方法对河口-龙门区间水沙变化特征进行分析,结果表明:该区水沙年内分配不均匀,年际变化大;该区水沙都呈显著的减少趋势,径流量和输沙量分别具有两个和4个明显的阶段性变化特征;水沙双累积曲线显示该区沙特性发生明显变化。在此基础上,通过分析该区水土保持面积与减水减沙量的相关关系表明,其具有良好的线性关系,进一步验证了水利水保措施是该区水沙减少的主要原因这一结论。     

网状河流研究进展述评

网状河流作为一种新的冲积河流类型已经引起地貌学家、水利学家和沉积学家的关注 ,成为河流地貌领域、河流沉积领域以及河流水动力领域的研究热点之一。本文在介绍网状河流基本概念的基础上 ,综合国内外的研究成果 ,从河流的平面形态、边界条件、沉积特征、水动力条件以及在河型演化序列中的位置等方面 ,对网状河流的研究进展作一较全面的述评 ,并指出目前研究的薄弱环节 ,以利于研究者把握网状河流的研究现状 ,并推动对网状河流的进一步探讨。     

青藏高原湖泊沉积研究及其进展

青藏高原湖泊沉积研究主要围绕青藏高原隆升和全球变化响应开展的。研究揭示了青藏高原隆升具有整体性、阶段性和后期加速性。中晚更新世以来和末次间冰期一冰期气候演化过程得到重建,并能够与冰芯和深海氧同位素记录对比;同时也存在MIS3阶段强烈暖湿和末次冰盛期冷湿等区域特征;新仙女木事件在湖泊沉积物也有明显记录。全新世研究表明青藏高原早期暖湿并经历冷事件,大暖期普遍出现高水位,后期气候向于冷化方向发展。湖泊沉积环境定量化重建也得到研究。青藏高原湖泊沉积应在高分辨率纹层沉积和环境指标定量分析基础理论方面加强研究。     

青藏高原湖泊沉积研究及其进展

青藏高原湖泊沉积研究主要围绕青藏高原隆升和全球变化响应开展的。研究揭示了青藏高原隆升具有整体性、阶段性和后期加速性。中晚更新世以来和末次间冰期-冰期气候演化过程得到重建,并能够与冰芯和深海氧同位素记录对比;同时也存在M IS3阶段强烈暖湿和末次冰盛期冷湿等区域特征;新仙女木事件在湖泊沉积物也有明显记录。全新世研究表明青藏高原早期暖湿并经历冷事件,大暖期普遍出现高水位,后期气候向干冷化方向发展。湖泊沉积环境定量化重建也得到研究。青藏高原湖泊沉积应在高分辨率纹层沉积和环境指标定量分析基础理论方面加强研究。     

珠江三角洲网河区水文与地貌特征变异及其成因

采用珠江三角洲网河区数十年来的人类活动和水文特征资料，通过分析人类活动的水文响应特征，发现该地区近10年多来水文情势发生了显著异变。主要表现在河道人工采砂以及大洪水冲刷导致河床下芬，部分断面水位－流量关系异变。部分河段冲淤特征倒转，汊河分水分沙比发生变化。围垦，臾，码头建设以及水闸的不合理调度使得水量集中，蓄滞洪能力减小，河道流量增加。三角洲上部河床剧烈下切，汇流速度加快；而口门多呈淤只状态，加之海平面上升，潮流顶托阻水，三角洲腹地水位抬升，洪涝威胁加剧。剧烈人类活动是珠江三角洲网河区水文与地貌特征变异的直接原因。     

河水中悬浮颗粒物对重金属的吸附行为

本研究以瓯江河水为对象,研究河水中悬浮颗粒物对重金属（Cu、Zn、Cd、Pb）离子的吸附行为．分别进行了Cu、Zn、Cd、Pb在悬浮颗粒物的吸附速率,解吸速率以及溶解性有机质（DOM）对吸附解吸行为的影响实验．结果表明：河水中悬浮颗粒物对Cu、Zn、Cd、Ph的吸附和解吸速率较快,吸附平衡时间为8h,解吸平衡时间为4h...