湿地生态系统影响气候变化的活性气体交换通量的研究进展

湿地生态系统是影响气候变化的活性气体的重要“源”或“汇”,随着人类活动的增加和气候变化的加剧,湿地生态系统活性气体对全球气候变化的影响越来越受到关注。已开展的研究主要集中于二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和二甲基硫(DMS)等活性气体。本文综述了湿地生态系统CO2、CH4、N2O和DMS的交换通量、时空变化特征以及影响因素。然而,目前对湿地生态系统活性气体的研究还不够系统和深入,对不同类型湿地的活性气体的源汇格局,碳氮硫的耦合作用机制、人类活动和环境压迫的影响等开展系统地研究,才能定量评价其对全球气候变化的贡献,并阐明变化趋势。     

春夏季黄东海溶解态丙烯酸的分布研究

为了解海洋中溶解态丙烯酸(AAd)的浓度分布及影响因素,本研究于2017年3～4月和2018年6～7月对黄东海海水中AAd进行了调查。结果表明:夏季黄东海表层海水中AAd的平均浓度((18.89±15.23) nmol·L~(-1))高于春季((13.94±9.89) nmol·L~(-1)),AAd存在明显的季节性差异。垂直分布上,P断面受长江冲淡水影响,陆源AAd的输入导致AAd含量高于B断面。春季黄东海表层海水及B断面的AAd与溶解态β-二甲基巯基丙酸内盐呈正相关性,这与AAd是β-二甲基巯基丙酸内盐的裂解产物有关。春季AAd的周日变化浓度范围是4.72～29.42 nmol·L~(-1),在18点出现最大值,与浮游动物摄食、光化学氧化及生源控制有关。春、夏季间隙水中AAd的浓度分别为30.89～131.57(平均:86.21±30.61)和5.75～84.86(平均:38.78±31.73)μmol·L~(-1),溶解有机碳(DOC)则为3.59～7.67和3.79～11.82 mg·L~(-1)。间隙水中AAd与二甲基硫(DMS)在春季存在负相关性,说明除了DMSPd的裂解,AAd还有其他的来源。研究海域沉积物间隙水中AAd的浓度比底层海水高出至少三个数量级,表明沉积物间隙水可能是底层海水中AAd的重要来源。     

黄、东海春季海水胞外酶活性水平分布特征研究

海水胞外酶活性可以指示有机物的分布特征以及微生物的营养状况。我们测定了2017年3月25日至4月15日黄海和东海44个大面站以及2018年4月28日至29日胶州湾湾口附近海域10个站位表层海水中的8种胞外酶活性并研究了其分布特征。2017年春季黄、东海表层海水中碱性磷酸酶和脂肪酶活性较高,高值区出现在苏北沿岸和南黄海中部,碱性磷酸酶与磷酸盐浓度之间呈正相关。其余6种酶(肽酶、几丁质酶、纤维素酶、α-D-葡萄糖苷酶、β-D-半乳糖苷酶、木糖苷酶)活性高值区出现在长江口以东的外海,东海的β-D-半乳糖苷酶、木糖苷酶平均酶活性显著高于黄海。8种酶活性平均值排列顺序由大到小为:碱性磷酸酶、脂肪酶、肽酶、几丁质酶、α-D-葡萄糖苷酶、β-D-半乳糖苷酶、纤维素酶、木糖苷酶,其中α-D-葡萄糖苷酶和β-D-半乳糖苷酶的活性基本一致。2018年春季胶州湾附近海域海水中碱性磷酸酶、脂肪酶、木糖苷酶活性分布为近岸高于远岸,几丁质酶活性为近岸低于远岸。8种酶活性平均值排列顺序由大到小为:碱性磷酸酶、脂肪酶、肽酶、木糖苷酶、α-D-葡萄糖苷酶、β-D-半乳糖苷酶、几丁质酶、纤维素酶,其中几丁质酶和纤维素酶的活性基本一致。黄海的碱性磷酸酶和脂肪酶平均酶活性均显著高于东海和胶州湾附近海域。糖类水解酶(几丁质酶、纤维素酶、α-D-葡萄糖苷酶、β-D-半乳糖苷酶、木糖苷酶)平均酶活性在黄海最低。本文的结果对于理解中国近海海水有机碳的分布、浮游植物及异养细菌对有机碳的降解具有重要意义。     

胶州湾海水中DMS和DMSP的分布及其影响因素

为了解人为活动对二甲基硫(DMS)和二甲巯基丙酸(DMSP)生物生产的干扰,分别于2005年8月、11月对胶州湾海域进行采样。测定结果表明:胶州湾海水中8月DMS、DMSPd和DMSPp在次表层的平均含量分别为4.89,17.9和23.93nmol·L-1,在微表层中的平均含量分别为4.58,19.98和21.49nmol·L-1,11月DMS、DMSPd和DMSPp在次表层的平均含量分别为2.07,12.99和16.74nmol·L-1,在微表层中的平均含量分别为1.44,16.13和19.62nmol·L-1。DMS和DMSP的水平分布由于受到陆源输入的影响,呈现出自湾内向湾外递降的趋势。DMS和DMSP的含量夏季高于秋季。DMS和Chl-a在每个季节具有一定的相关性。DMS浓度的增加导致DMS通量增加。对海水微表层和次表层的研究表明,DMS和DMSPp并未在微表层中富集,而DMSPd有一定程度的富集。DMS,DMSP,Chl-a在海水微表层和次表层之间浓度分布的相关性体现了2层水体之间存在强烈的交换作用。     

胶州湾海水中一氧化碳的分布与海-气通量研究

CO是大气中的重要痕量气体,它对控制大气中羟基自由基的浓度、参与全球碳循环进而影响全球气候变化等方面起着重要作用。本研究分别于2007年6,8和10月开展了3个航次的调查,对胶州湾海水中CO的时空分布进行了研究。3个月中胶州湾表层海水中CO的浓度分别为(4.90±2.24),(6.31±1.56)和(3.50±1.27)nmol/L,表现出明显的季节性变化,其中8月大于6月大于10月。水平分布上,6月和10月沿岸平均浓度高于同航次湾内和湾口的平均浓度;8月沿岸平均浓度小于本航次湾内和湾口平均浓度。分别将3个月中CO的浓度按取样和测试时间以小时为单位分割求平均值,平均浓度和时间的分布关系总体符合周日变化的规律。但是胶州湾东部近岸站位的浓度出现周日变化的异常值,说明人文活动对CO的分布也起重要作用。结合中国大气中CO的平均浓度(0.329×10-6v/v)可知胶州湾表层海水中CO处于绝对的过饱和状态,6,8和10月3个月过饱和系数分别为(18.2±8.3),(20.6±5.1)和(10.3±5.28)。胶州湾CO的海-气通量6月大于10月,而小于8月。     

生物体内一氧化氮化学作用机制的研究进展

一氧化氮(NO)作为1种具有生物活性的气体小分子,具有特殊的理化性质,它在生物体内发生的各类反应决定了对生物细胞所起的作用.该文综述了NO的基本性质和近年来NO在生物体内化学作用机制的研究概况,包括与氧气、超氧离子、金属离子、硫醇、其它自由基的直接反应和生物分子的间接反应,试图阐明生物体内NO的多种生理调节机制的化学本质.并对生物体内NO的研究方向进行了评述.     

胶州湾表层水中低分子量有机酸的分布及特征

用高效液相色谱法对2010-10在胶州湾15个站位获取的表层海水样品中低分子量有机酸(LMWOAs)进行了定性、定量分析。结果表明,高效液相色谱法能够在胶州湾表层海水中检测到3种典型的低分子量有机酸,分别为乳酸、乙酸和甲酸,这3种酸的总浓度(TOA)的变化范围为18.02～24.66μmol.L-1,平均浓度为20.95±1.95μmol.L-1;乳酸、乙酸和甲酸浓度变化范围分别为1.72～11.11,4.47～17.98,2.89～6.04μmol.L-1,平均浓度分别为(3.25±2.25),(12.77±2.94),(4.90±1.27)μmol.L-1,乙酸的平均浓度显著高于甲酸和乳酸。总体而言,3种酸的分布呈现近岸高、远岸低的趋势,人类活动是胶州湾有机酸的主要来源并且对LMWOAs的分布有决定性的影响。分析了溶解有机碳(DOC)、叶绿素a(Chl-a)的浓度分布以及它们与LMWOAs之间的关系。DOC的浓度变化范围为140.25～197.50μmol.L-1,平均浓度为(161.22±17.67)μmol.L-1;Chl-a的浓度变化范围为0.70～1.45μmol.L-1,平均浓度为(0.91±0.28)μmol.L-1。发现TOA浓度与TOA/DOC之间存在一定的相关性,TOA浓度与Chl-a浓度缺少相关性,表明生物活动对胶州湾LMWOAs的影响不明显。     

夏季黄海培养实验中营养盐和铁对二甲亚砜(DMSO)含量动态变化的影响

于2011年6月12日至28日采集黄海表层海水进行甲板培养实验,研究了不同营养盐添加条件下浮游植物生长释放二甲亚砜(DMSO)的动态变化规律。实验结果表明,不同浓度及不同氮、磷、硅比值的营养盐的加入,均会导致培养体系中叶绿素a(Chl-a)、溶解态和颗粒态DMSO(DMSOd和DMSOp)含量的增加。培养实验过程中,DMSOp的浓度变化趋势与Chl-a相一致,其中在氮/磷比值最高(32∶1)的培养体系内DMSOp浓度最大,而DMSOd的浓度变化有一定的波动。此外,N、P营养盐相对于Si对DMSO含量的影响更为显著,而微量营养元素Fe可能并不是影响黄海浮游植物生物量的1个重要因子。     

碘甲烷的海洋化学研究进展

评述了海洋环境中碘甲烷的来源、分布、迁移和转化等过程的研究进展,并探讨了该领域有待进一歩研究的问题.开展碘甲烷的海洋化学研究,有助于了解海洋中碘元素的生物地球化学循环及其对大气臭氧层的重要保护作用.     

二甲基硫光化学氧化反应的动力学研究

实验研究水溶液中二甲基硫（ＤＭＳ）的光化学氧化反应的动力学。结果表明，在入射光频率与强度一定条件下，ＤＭＳ进行光化学氧化反应的速率会受到介质、ｐＨ、重金属离子的影响。Ｈｇ２＋能显著加快人工海水介质中ＤＭＳ的光氧化速率。ＤＭＳ进行光氧化的一级速率常数为４．４６×１０－５～３０．４×１０－５ｓ－１，其在光照下的人工海水介质中的半寿期为３．６ｈ。这说明光化学过程对于影响和控制ＤＭＳ在海洋中的浓度和分布起着十分重要的作用