仙桃地区关键带生态演化与碳埋藏

仙桃地区湖群不断萎缩,水体富营养化水平和湿地沉积物重金属含量持续升高,江汉湖群生态系统日益脆弱,加强对该地区生态环境演化研究、分析人类活动和富营养化对湖泊生态系统的影响、探究该地区不同沉积环境的碳埋藏规律等显得尤为重要.在对江汉平原重点地区(仙桃彭场镇幅和脉旺咀幅)第四纪地质调查的基础上,选取研究区大型渔场、小型鱼塘、沟滩、湖泊、水稻田、泄洪道、旱地、汉水阶地8种不同沉积环境的16个关键带点位,分别测定了其表层及浅层钻孔沉积物的色素、TOC(total organic carbon,总有机碳)与TN(total nitrogen,总氮).表层沉积物TOC含量反映了研究区南部多湖泊区域有机碳埋藏量较高,而北部冲、洪积成因环境相对较低,与色素、TN所指示的人类活动强度和富营养化水平相吻合.湿地浅层钻孔沉积物碳埋藏速率变化整体表现为升高趋势,与色素所指示的湖泊富营养化的趋势相吻合;不同沉积环境碳埋藏速率差异较大,最高为大型渔场77.71 g·m-2·a-1、最低为汉水阶地3.61 g·m-2·a-1.研究结果表明,受到人类活动影响,湖相沉积物中碳埋藏量相对较高,湖泊碳汇功能不断增强,这对江汉平原关键带碳循环研究具有重要意义.      

历史时期以来人类活动与江汉湖群生态环境演变

在收集历史文献和大量前人研究基础上,详细论述了江汉平原历史时期以来人类活动的不同阶段及其对湖泊生态的影响,重建了5个时期人-地相互作用的特征及其表现:新石器时代为人类活动影响微弱期,楚文化-隋朝为人类活动渐强期,唐-明朝为人类活动增强期,清-民国为人类活动强烈期,1949年至今为人类活动强烈干扰期.由于大规模围湖造田,湖群急剧萎缩、水量剧减、水体污染、生物多样性锐减.本文研究表明最近几百年来,人类活动已经成为江汉湖群生态环境演变的主导因子,在人类活动的强烈冲击下,湖泊生态系统在面积、数量、群落结构、生物多样性、营养状态等方面发生了深刻变化,江汉湖群生态处于脆弱状态,严重制约了地区可持续发展.反思人类活动对江汉湖群的影响历史.正确处理"人-湖"关系,不仅要保护和合理利用湖泊资源,而且要与退化湖区生态恢复并重.     

现代巢湖生态系统演化规律的地球化学记录分析

<正>富营养化和生态退化是全球浅水湖泊面临的生态环境问题,深入研究湖泊生态系统演化规律及其关键驱动因素与作用机制等问题,对于湖泊富营养化控制、生态恢复和生态系统管理具有重要意义。笔者以中国典型富营养化浅水湖泊——巢湖为研究对象,在其东部与西部湖心分别采集了柱状沉积物样品,对沉积物磁化率、粒度、总有机碳、总氮、稳定碳同位素、正构烷烃、脂肪酸及其单体碳同位素等地球化学指标进行了分析测试和相关特征参数的计算,并利用多种数理统计和数学模型方法(包括方差分析、偏度分析、     

滇中星云湖地区200年来的环境演化

在对星云湖的近现代沉积物进行粒度、稳定同位素等测试分析的基础上,综合对比了多项环境指标,并从自然变化和人为影响2个方面揭示湖泊环境演化的动态过程和动力学机制以及各环境要素的内在联系.研究表明该地区近200 a来环境及生态演化具有以下区域性特点:19世纪初期气候较为温暖干旱,之后向温凉湿润转变,20世纪80年代开始,湖泊出现富营养化,1998年以来气温处于回升状态,现在正处于暖干气候阶段,人类活动正在日益深刻地影响着湖泊的环境演化.     

天鹅洲长江故道近代环境变化的有壳变形虫记录

通过对天鹅洲长江故道近代沉积物中有壳变形虫的形态、生态特征和多样性组合变化的研究,重建了该地区30 a以来有壳变形虫的群落演替过程.沉积物中有壳变形虫和色素分析结果表明,天鹅洲长江故道的生态与环境在人类活动和河道变迁的影响下发生了较为深刻的变化,即:①1975～1987年,水位较低,接受较多的外源有机物质,营养水平上升;②1987～1994年,水体稳定,水质变得清澈;③1994～2001年,自然保护区建立以后,外源有机物输入减少,营养化程度降低;④2001～2005年,随着故道环境由开敞式过渡到封闭式,水体的生产力提高,富营养化加剧.初步研究表明,有壳变形虫作为一种环境指示生物在湖泊沉积与生态演化研究中具有重要的应用价值.     

全新世大暖期中国湖泊碳埋藏速率初步研究

近年来的研究表明湖泊沉积物中埋藏了大量碳,是个不容忽视的碳汇[1-11],在区域乃至全球碳循环中发挥着重要作用.在未来全球平均温度增加1～2℃的情景下,湖泊沉积物碳埋藏潜力将如何变化值得关注[1].了解和重建我国不同区域过去类似增温幅度下(如全新世大暖期,6kaB.P.)的湖泊碳埋藏情况及其时空分布,可作为评估未来气候变化和人类活动对湖泊碳汇潜力影响的重要参考.     

青藏高原湖泊沉积物色素与湖泊环境的响应

本文通过对青藏高原湖泊表层沉积物色素、有机碳含量和环境因子的测定和分析,初步探讨了青藏高原湖泊中色素的来源特征和该地区湖泊浮游植物群落组成结构等信息。结果表明,青藏高原湖泊沉积物TOC含量多在4%~6%之间,藻类植物是沉积物色素的重要来源。颤藻科和蓝藻科在青藏高原湖泊浮游植物中生长优势明显,颤藻科在数量上相对蓝藻科有明显优势。青藏高原湖泊溶解氧(DO)、电导率(SC)对湖泊中藻类生长状况影响明显,其中SC的升高对该地区湖泊中藻类生长有抑制作用。     

梁子湖沉积物有机质碳同位素特征及其古气候指示意义

分析了梁子湖8.35 kaB.P.以来沉积物中有机质δ(13C)的组成特征,并与代表印度洋季风的四川红原泥炭δ(13C)序列及代表东亚季风的长白山哈尼泥炭δ(13C)序列进行了对比,探讨了早全新世以来不同阶段的气候特点及古东亚季风与印度洋季风对该区的影响.研究表明,梁子湖在其形成演化过程中存在两种典型的湖泊沉积环境.5.98 kaB.P.以前δ(13C)值偏负,气候温暖湿润,有机质以湖泊内源水生生物为主,δ(13C)值与湖泊生产力有关.其早期东亚季风对该区的影响占较大优势.全新世大暖期中期(5.98～3.67 kaB.P.),气候持续暖湿,温度与降水达到顶峰,δ(13C)值也达到序列中的最小阶段,其δ(13C)值偏负与浮游生物生产力的增加有很大的关系.3.67～3.29 kaB.P.是气候突变期,δ(13C)值变幅达6‰.3.29 kaB.P.以后δ(13C)值逐渐偏正,气候逐渐变冷干,沉积环境发生较大变化,有机质以陆源C3植物碎屑为主,此时期东亚季风开始加强,印度洋季风持续减弱,但该区受印度洋季风影响更强烈.研究显示,东亚季风与印度洋季风强弱转换和时空迁移的影响对长江中游地区气候环境的演化具有重要作用.     

云南腾冲青海湖泊沉积物物化参数的特点、环境意义及末次冰消期以来气候环境变化

根据对云南腾冲青海湖泊沉积钻孔样品的粒度特征、总有机碳、碳酸盐、磁化率及年代学分析测试,探讨了各指标的变化特点及其环境指示意义,指出了云南高原湖泊沉积物化指标的特殊性及其变化特点.在此基础上,重建了云南腾冲地区末次冰消期(15830a B.P.)以来沉积环境与气候干湿变化历史.通过青海沉积物年代序列的重建和综合各物化参数分析得出,云南腾冲地区自15830a B.P.以来总体呈现冷湿-温湿-暖干-温和偏干的气候演变过程,并可分为4个阶段,即15830～12790a B.P.气候温凉偏湿;12790～4680a B.P.为温暖湿润期,湖泊水位高,气候湿暖,降水多;4680～312a B.P.气候特征呈现出从温湿到暖干气候逐渐演化,降水减少,湖泊水位下降;312a B.P.以来气候特征为前期温和湿润,后期具有暖干化特征,反映了近几十年来全球气候变暖导致的气候变化趋势并叠加了研究区人类活动对区域环境的影响.     

华北平原小冰期以来干湿变化与人类活动特征

气候变化尤其干湿变化对人类活动具有重要影响,高分辨率地重建过去的干湿变化是研究区域干湿变化的基础,同时也为未来气候变化提供依据。目前针对华北地区小冰期高分辨率的气候变化研究还较少,特别是干湿变化研究更少。本研究在3个AMS-14C测年的基础上,通过99个样品的孢粉、炭屑、粒度等指标高分辨率地重建了该地区小冰期以来的气候干湿变化特征及与人类活动强度的关系。结果表明:小冰期之前(约1340 A.D.)乔木花粉含量多在25%以上,指示流域植被以森林草地景观为主,沉积物颗粒较粗,沉积环境不稳定,气候较为湿润。小冰期期间(1340~1920 A.D.)乔木花粉多降低至15%以下,喜干的藜科、荨麻属和葎草属花粉含量明显增加,指示气候整体变干,但不同阶段变干程度又存在明显差异:小冰期早期(1340~1580 A.D.)孢粉组合中喜干的藜科花粉含量逐渐增加,湿生植物花粉含量减少,PCA axis 1得分值多在0~1之间,显示气候偏干。该时期与人类活动有关的炭屑浓度、农作物(禾本科≥35μm)花粉和磷(P)含量均最低,说明小冰期早期研究区人类活动强度相对较弱;小冰期中期(1580~1800 A.D.)喜干的藜科、荨麻属和葎草属花粉含量达到最高值,PCA axis 1得分值较小冰期早期更正偏,指示气候更为干旱。炭屑浓度、伴人植物、磷(P)含量和农作物(禾本科≥35μm)花粉均达最高值,指示人类活动强度明显增强;小冰期晚期(1800~1920 A.D.)湿生的禾本科和水生植物狐尾藻属等花粉含量达到最高值,PCA axis 1得分值负偏,指示气候变湿润。该阶段农作物(禾本科≥35μm)花粉、炭屑浓度和磷(P)含量较上一时期均略有降低,表明人类活动强度较小冰期中期略有降低。小冰期以后(1920年至今)喜湿的禾本科和水生植物狐尾藻属花粉含量减少,与小冰期晚期相比,气候向着干旱化方向发展.     

Isotopic Tracing of Trophication Processes over the Last Millennia on Lake Chenghai

Multi-parameter studies (stable isotopes in carbonate and organic matter, pigment,organic carbon and nitrogen contents) from a 660-yr continuous sediment core from Lake Cheng-hai, a closed, eutropic lake in southern China, provide information on lake historical eutrophi-cation. During the last 660 years, great changes have taken place in productivity and eutrophi-cation of Lake Chenghai in response to human activities. In 1690, the productivity of the lakebegan to increase as Lake Chenghai became closed from agriculture in the lake‘‘ s watershed. In 1942, Lake Chenghai evolved to eutrophic state, marked by an increase in organic carbon, ni-trogen, CaC03, pigment contents and obvious negative values of stable isotopes, which is more or less simultaneous with the large-scale population immigration during the period. In 1984, in-tensive human activities induced modern lacustrine productivity and eutrophic level. Human-in-duced trophic changes during the past few decades have affected the Lake Chenghai ecosystem tosuch an extent that it has never experienced before in the last 660 years.     

太湖富营养化与蓝藻水华引起的饮用水危机——原因与对策

[ZW（*][HT6H]〓收稿日期：. 〓作者简介：[HT6SS]（1963 ）,男,江苏苏州人,研究员,主要从事水环境研究.[WT6HZ]E mail:[WT6BZ]qinbq@niglas.ac.cn[ZW)] [HT4F][HT5K]()[JZ）] [HT5H][GK2] 摘〓要：[HT5K]2007年5月份发生在无锡太湖蓝藻水华引起的自来水危机事件进一步凸现我国湖泊富营养化的严峻局面和蓝藻水华频发的现状。从分析太湖富营养化发生、发展,蓝藻水华爆发的原因和机制入手,提出湖泊富营养化治理和蓝藻水华控制的途径和措施。研究表明,太湖富营养化之所以如此严重而且治理起来异常艰难,主要是由于太湖发育于长江中下游洪泛平原,营养本底高;由于水浅和沉水植被的退化使得频繁的风浪扰动造成内源营养盐负荷维持在一个非常高的水平;而流域内社会经济的高速发展,进一步加剧了太湖富营养化进程。蓝藻水华爆发一方面与蓝藻本身的生理特征有关,如固碳、伪空泡、光吸收及营养盐利用的能力;另一方面则与系统内物理、化学、生物环境有关,如独特的浅水湖泊水下光场结构和低的捕食压力。太湖的富营养化治理需遵循控源截污、湖泊生态修复和流域管理的原则,具体措施包括前置库和人工湿地的面源污染物控制技术;物理机械和生物去除内源营养盐削减技术;沉水植被恢复的湖泊生态修复技术。而蓝藻水华的控制技术则包括围隔拦截和导流的物理工程方法、絮凝沉降和抑藻物添加的化学工程方法以及生态浮床和生物操纵的生态工程方法。具体使用时,需要先诊断、后治理。       

The paleolimnology of Haynes Lake, Oak Ridges Moraine, Ontario, Canada: documenting anthropogenic and climatic disturbances

Haynes Lake is a small kettle lake located on the Oak Ridges Moraine, and is within the Greater metropolitan area of Toronto, Ontario; Canada’s most populous region. Lake sedimentation, flux rates, diatoms and thecamoebians extracted from a benthic core were used as biological proxies to evaluate changes in water quality through time as a function of anthropogenic activity and changing climate. There were two periods of disturbance to the Haynes Lake ecosystem from ca 8,500 years before present (YBP) through to ca A.D. 2003, which were significant enough to cause changes in lake sedimentation, the diatom flora, and thecamoebian fauna. The first disturbance was concomitant with the decline in global temperatures following the Hypsithermal Climate Optimum (ca. 4,700 YBP). The most significant disruption to Haynes Lake over the last 8,500 years, however, was the settlement of Europeans and subsequent urban development (ca. A.D. 1875), including the construction of a road immediately adjacent to the lake. Anthropogenic disturbance of inorganic clays in the recent paleosediment record (<5 cm) is indicative of more recent eutrophication events.     

鄱阳湖水环境质量及主要污染物变化趋势分析

对1985~2013年鄱阳湖水环境质量进行分析评价,结果表明:鄱阳湖水质总体呈下降趋势,目前富营养化状况属中营养状态,主要污染物为总磷、氨氮。运用季节性Kendall检验法对主要污染物总磷、氨氮进行变化趋势分析,大部分主要入湖河流控制断面、湖区监测断面以及出湖控制断面湖口,总磷、氨氮呈上升趋势。     

巴尔喀什湖水量平衡研究

巴尔喀什-阿拉湖流域是中亚地区重要和独特的景观生态系统,巴尔喀什湖是该区域的核心,其水位变化作为巴尔喀什湖流域生态系统及其保护的主要指标,向来备受世人关注.研究巴尔喀什湖水量平衡,对合理确定巴尔喀什湖生态系统保护目标及保护措施,具有十分重要的理论与现实意义.在明晰巴尔喀什湖水系、水位影响因素的基础上,构建了巴尔喀什湖水...     

云南程海富营养化过程的碳氧稳定同位素示踪

近500年来程海生物成因碳酸盐δ¹⁸O和δ¹³C及其有机质δ¹³C同位素记录了程海湖泊环境由贫营养到中富营养的演化过程.碳酸盐δ¹⁸O记录显示,大约1690年程海成为封闭湖泊后,当时湖泊贫营养环境并没有发生变化,但造成了湖泊水体交换周期加长,碳酸盐δ¹³C、有机质δ¹³C及其色素含量、碳酸盐含量变化指示湖泊生产力开始增高.1911～1942年碳酸盐δ¹⁸O和δ¹³C及有机质δ¹³C突然显著偏负,表明湖泊生物种群结构发生转变,湖泊初级生产力迅速增加,湖泊由贫营养向中营养转化.湖泊沉积物色素含量及碳酸盐含量变化也记录了这一湖泊环境的转换过程.约1986年以来,随着藻类养殖业及其农业耕作方式的转变,程海水环境渐渐转变成目前的中富营养化状态.     

Environmental and cultural changes in highland Guatemala inferred from Lake Amatitlán sediments

We inferred the late Holocene environmental history of the Guatemala highlands from multiple lines of evidence in a sediment core from Lake Amatitlán. Inferred environmental changes are generally synchronous with archaeologically documented highland Maya cultural shifts. Population increases in the Middle Preclassic, Early Classic, and Late Postclassic are associated with deforestation and soil erosion. Land abandonment in the Late Preclassic, Late Classic, and Early Postclassic is associated with evidence for reforestation and soil stabilization. Diatoms indicate relatively lower lake level and greater trophic status at times of reduced human impact, from ca. 250 B.C. to A.D. 125 and from ca. A.D. 875 to 1375. Decreased water levels were probably due to drier climate, to reforestation, or both. Lake eutrophication was caused by reduced water volume combined with a legacy of long‐term agricultural activity. Our data contribute to the understanding of relations among ancient Maya culture, climate, and environment. © 2011 Wiley Periodicals, Inc.     

First investigation of desert Lake Hongjiannao, Shannxi Province based on its sediment study

1IntroductionGlobal change studies on the decennial and cen-tennial timescales,which can help put together the in-formation from long timescale study and meteorologicalstudy,is crucial for predicting future global changes(Hegerl,1998;Wang Pinxian and Jian Zhimin,1999;Wang Sumin et al.,1998).Lacustrine sedi-ments characterized by their continuity,major sedi-mentation rate,and high resolution can provide usefulinformation for reconstructing the past global changes(Steven,1996;Wang Sumin and …     

1998 - 2017年天山麦兹巴赫冰川湖面积变化研究

天山麦兹巴赫冰川湖突发洪水是阿克苏河重要的致灾源。利用1998 - 2017年不同时段的Landsat、 环境灾害卫星及高分遥感数据, 通过Munsell HSV变换, 获取了湖面范围。通过对比不同时期的冰湖面积, 对1998 - 2017年麦兹巴赫冰川湖最大面积的变化进行了分析。结果表明： 麦兹巴赫冰川湖的面积从1998年的3.75 km2逐渐变化为2017年的2.87 km2, 影响冰湖储量的下湖面积从3.3 km2减少为1.88 km2, 呈现缩小趋势, 上湖面积则有明显扩张。叠加了时间因子的正积温同冰湖面积有良好的正相关性, 说明气温通过影响冰雪融水以及冰坝稳定性, 从而影响冰湖的面积。研究内容可为区域性冰湖面积变化提供特殊案例, 并为冰湖面积扩张归因分析提供科学参考。     

内蒙古乌梁素海底泥总氮空间分布特征

湖泊底泥作为湖泊湿地生态系统中氮素的主要源与汇,对氮素的生物地球化学循环具有重要意义。针对乌梁素海富营养化日趋严重和湿地面积逐渐萎缩的现象,研究了底泥总氮的分布规律及其地球化学特征。结果表明,底泥中总氮含量在水平方向上总体表现为西高东低的径向分异特征;其在乌梁素海沉积剖面上具有随深度增加含量递减的规律。乌梁素海底泥氮污染主要由人类活动引起;20世纪90年代,乌梁素海富营养化进程开始加速。通过研究湖泊底泥中氮素的分布规律及其地球化学特征,为乌梁素海富营养化的治理提供科学依据。 