浮游绿藻对沉水植物苦草生长的抑制作用

水体中氧化还原电位的变化会对藻类生长和竞争产生直接或间接的影响.本文采用单种培养和混合培养的方式,研究了在铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)与斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)竞争生长过程中氧化还原电位降低对铜绿微囊藻优势形成的影响,同时测定了铜绿微囊藻生理和形态的变化.结果表明:在单种培养条件下,铜绿微囊藻的生长速率明显高于栅藻,降低氧化还原电位对两种藻的生长速率没有影响;在混合培养条件下,两种藻的生长均受到了抑制,但降低氧化还原电位却明显提高了铜绿微囊藻的生长速率,而降低了斜生栅藻的生长速率,说明铜绿微囊藻的竞争能力得到了加强,斜生栅藻的竞争能力有所削弱;同时试验也发现在竞争生长的条件下,培养基氧化还原电位的降低诱导了铜绿微囊藻细胞体积变大,酯酶活性增强以及叶绿素荧光强度增加,这些生理参数的改变可能是铜绿微囊藻在环境中氧化还原电位降低时竞争能力得以增强的重要原因.     

磁铁矿的低温磁学性质研究进展

磁铁矿(Fe3O4)是自然界沉积物和岩石天然剩磁的最主要载磁矿物.本文主要评述低温条件下(2\|300K)磁铁矿的晶体结构特征、Verwey相变以及磁晶各向异性等,重点介绍了两种重要的剩磁随温度变化曲线.最后简单地介绍磁铁矿的低温磁学研究在地学中的应用以及氧化和超顺磁效应对低温磁学性质的影响.     

红海VMS矿床黄铁矿微量元素和同位素微区原位分析及其成因和勘查意义

文章对红海火山成因块状硫化物矿床中黄铁矿的结构、微量元素和硫同位素进行研究,以期限定成矿流体的来源和演化,并对矿床成因和勘查提供新的思路.红海矿床具有上部块状矿体和下部(网)脉状矿体的空间结构特征.研究结果表明,上部草莓状黄铁矿(Syn-Py)的结构和同位素特征指示其形成于生物同沉积成因过程.上部块状矿石不同层位的黄铁矿(M-Py1、M-Py2、M-Py3)具有较高的Au、Ag、Cu、Zn、Pb、Sb、Tl含量和较低的Co、Se、Te、Ti、Sn含量,表明其形成于富金属的中高温(200～400℃)氧化性流体环境.块状矿体下层黄铁矿(M-Py4)具有高的Te、Ti、Sn含量和高的Co/Ni值,与之共生的磁铁矿具有高的Ti、V、Cr、Ni含量和低的Al、Mn、Zn含量,表明二者形成于高温(300～500℃)氧化条件.而下部(网)脉状矿石中的黄铁矿(V-Py1、V-Py2、V-Py3)以低Au、Ag、Cu、Zn、Pb、Sb、Tl含量和高Co、Se、Te、Ti含量以及高Co/Ni值为特征,指示其形成于中高温环境.硫同位素组成特征(δ³⁴S=-6.4‰～+29.9‰)表明成...     

差应力在超高压变质岩形成过程中的作用——来自石英-柯石英转化的高温高压实验证据

文中概述了超高压变质岩在静水压条件下的形成温压范围和存在的问题 ,并重新整理和分析了Hirth等 (1994 )在差应力条件下石英向柯石英转化的高温高压实验数据。结果表明 ,存在较大差应力的条件下柯石英出现需要的围压 (1 2 0～ 1 2 5GPa) ,远小于静水压下的围压 (2 5～ 3GPa) ,显然差应力的影响是显著的。榴辉岩中部分石榴石存在塑性变形 ,这表明在碰撞造山的构造环境中构造差应力是客观存在的 ,而构造差应力的上限受岩石强度制约。因此 ,差应力在超高压变质岩的形成过程中起到了重要作用 ,而系统地进行高温高压实验研究是深入探讨这一问题必要而有效的方法之一     

大型浅水湖泊沉积物内源营养盐释放模式及其估算方法--以太湖为例

在新的野外调查和室内试验基础上,完善了有关大型浅水湖泊沉积物内源营养盐释放的模式,并在此基础上提出了太湖内源释放的估算方法.通过在太湖开展室内释放模拟实验和风浪期间底泥悬浮及上覆水中营养盐浓度变化的野外观测,提出了静态与动态二种浅水湖泊内源释放模式.静态情况下,营养盐主要通过浓度梯度扩散从沉积物进入上覆水,其释放强度受控于沉积物～水界面的温度,氧化还原环境及营养盐浓度差;动态条件下,沉积物由于动力扰动而发生悬浮,沉积物中溶解性及颗粒态的营养盐随着沉积物的悬浮而释放.虽然动态情况下总的营养盐释放较静态条件下大,但由于湍流导致水体及水土界面充氧,铁,锰等金属元素因氧化而吸附溶解性营养盐(特别是活性磷SRP)的能力增强,所以动力扰动仅引起总的营养盐释放,而不一定导致溶解性营养盐的释放.因此,在动态条件下,营养盐总释放量受控于动力扰动强度,底泥可悬浮量及沉积物中的营养盐含量;对于可溶性的营养盐,特别是SRP,其释放还受控于动力复氧的强度,沉积物中铁的含量及沉积物间隙水与上覆水中营养盐的浓度差.在此基础上,分别估算了静态和动态二种情况下沉积物内源释放量.根据实验室模拟结果,静态条件下太湖全湖一年NH4+-N释放量达1万吨左右,PO43--p释放量达900t左右;结合太湖2001年的风场观测记录,把太湖野外风浪过程分为风平浪静,小风浪,大风浪三种情况,分别占全年总日数的12％,82％,6％.在"风平浪静"条件下,其释放量根据实验室的静态释放试验来估算,而"小风浪"和"大风浪"条件下,其释放量则根据室内水槽试验得到的释放通量来估算.结果显示太湖全年释放量为总氮8.1万吨,总磷为2.1万吨;分别为外源氮磷年输入量的2～6倍.     

氧化还原条件对红枫湖沉积物磷释放影响的微尺度分析

选取贵州红枫湖为研究对象,在实验室条件下模拟了自然、好氧和厌氧条件下沉积物内源磷的释放过程,联合应用微电极技术和沉积物磷形态分析对沉积物—水界面开展了微尺度观测与研究.结果表明,厌氧条件下红枫湖沉积物总磷含量显著降低,且主要是NaOH提取态磷(NaOH-P)和残渣态磷(rest-P)含量降低所致,厌氧条件下沉积物孔隙水中磷酸盐浓度明显升高,而好氧条件下沉积物孔隙水磷酸盐浓度显著降低,反映厌氧条件显著促进了红枫湖沉积物磷释放.厌氧条件下沉积物内部溶解氧浓度下降、硫还原活动增强可能是导致NaOH-P释放的主要原因.O_2浓度的降低加速了沉积物还原作用并产生大量H2S,进而与二价铁离子形成硫化亚铁沉淀,最终导致NaOH-P(Fe-P)释放到孔隙水中.好氧条件向厌氧条件的转换可通过改变沉积物内部pH值分布和微生物活动促使rest-P释放:厌氧条件下,厌氧微生物不仅可以消耗硫酸根产生H_2S,导致pH值降低,还可消耗有机质,将有机磷转变为无机磷.上述研究结果表明,沉积物—水界面氧化还原环境可影响沉积物氧渗透深度、pH值分布、微生物活动、硫循环以及有机质降解过程,进而控制沉积物磷的形态转化与释放.联合应用微电极技术和沉积物磷形态分析对湖泊沉积物—水界面开展微尺度观测研究是揭示沉积物内源磷释放机制与控制因素的有效途径.     

吐哈盆地西南部砂岩铀矿层间氧化带发育特征

经过研究, 总结出吐哈盆地西南部砂岩铀矿层间氧化带的发育特征: (1) 铀矿体主要赋存于中侏罗统下部西山窑组和下侏罗统下部八道湾组. (2) 铀矿体形成与有机质有着十分密切的关系. (3) 层间氧化带前锋线在平面上呈蛇曲状, 在剖面上呈叠瓦状排列; 层间氧化带发育明显, 并且分带性越明显, 铀矿化越好. 据岩性及地球化学特征, 可分为氧化带、氧化-还原过渡带和还原带. (4) 层间氧化带的发育受地质构造、地下水、砂体透水性等多种因素影响. (5) 层间氧化带型铀矿体在空间展布上有的呈卷状、板状, 有的形态复杂多变.     

菱铁矿氧化过程中化学粘滞剩磁特性及其古地磁学意义

利用吉林大栗子高纯度天然结晶菱铁矿岩样 ,揭示出菱铁矿在空气环境中氧化分解时获得次生化学粘滞剩磁 (CVRM)的过程 .岩样的CVRM在 490℃出现一个峰值 ,其磁化方向始终与外磁场方向一致 ,未见磁赤铁矿转变为赤铁矿中的自反向行为 .比较有场和零场实验结果 ,提出了由磁性矿物相转变过程产生次生磁化贡献的观点 .连续加热实验显示粗粒结晶菱铁矿在低温氧化条件下具有相对较高稳定性 .最后 ,初步分析了菱铁矿氧化产生CVRM对古地磁学研究的意义 .     

稻田土壤微生物驱动的微好氧亚铁氧化耦合碳同化过程

在富铁的淡水和海洋环境中,微生物驱动的中性微好氧亚铁氧化过程能够耦合碳同化过程;而针对中国华南红壤关键带稻田土壤中的这一耦合过程却鲜有报道.文章分别以Fe S和Fe CO_3为底物,以华南淹水稻田根际土壤为接种物,采用铁氧反向浓度梯度管法富集培养来自稻田土壤中的微氧型亚铁氧化菌,利用~(13)C-Na HCO_3为无机碳源示踪碳同化量变化,测定亚铁氧化动力学和表征生物成矿,并通过16s r RNA基因测序手段分析微生物群落的组成与丰度.结果发现,与添加亚铁底物的不接种对照相比,在含Fe S和Fe CO_3的接种处理中距培养基表面0.5～1.0cm处形成微生物生长环带,且两者环带中总蛋白量最高值均出现在第6d,可达18.7～22.9mg m L~(-1).碳同化量在6～15d时进入平稳期,此时Fe S和Fe CO_3接种处理的碳同化量分别为0.44～0.54%和1.61～1.98%.Fe S接种处理亚铁氧化速率(r)为0.156mmol L~(-1)d~(-1),比Fe CO_3接种处理的(0.106mmol L~(-1)d~(-1))略高;XRD和SEM-EDS结果显示亚铁氧化形成了无定型铁氧化物,并覆盖在杆状的菌体表面.与没有添加亚铁底物的对照处理相比,Fe S接种处理中Clostridium和Pseudogulbenkiania的相对丰度明显提高,而Fe CO_3为底物时提高了Vogesella、Magnetospirillum、Solitalea和Oxalicibacterium的相对丰度,表明上述微生物可能具有潜在的微好氧亚铁氧化功能.上述结果证明,稻田土壤中存在可驱动微好氧亚铁氧化耦合碳同化过程的微生物,可为探讨红壤关键带微好氧区域的铁-碳元素转化耦合过程提供新的视角.     

淡水湖泊水体中溶解有机氮测定方法的对比

溶解有机氮(Dissolved Organic Nitrogen,DON)是天然水体中氮的重要组成部分,目前研究相对很少．本文对淡水中测定DON的两种常见方法即过硫酸钾湿氧化法(Persulfate Oxidation,PO)和高温催化氧化法(High Temperature Cata- lytic Oxidation,HTCO)进行了对比研究．结果表明:两种方法各有特点,湿氧化法相对较为理想．湿氧化法对不同氮标准化合物的回收率较高,平均为96．0±3．0％以上(杂环氮化合物除外);对湖泊淡水样品,用PO法测定溶解有机氮的相对标准偏差范围为6．2％-12．5％．高温催化氧化法对不同氮标准化合物的回收率较低,平均为68．4±13．6％,需作进一步条件优化．