北极快速变化的生态环境响应

北冰洋由于其特殊的地理位置,成为全球变化响应最为敏感的地区。本文聚焦北极海冰变化幅度最大的西北冰洋,从营养盐、叶绿素、浮游植物群落和沉积碳埋藏等变化来讨论海洋生态环境对北极快速变化的响应。尽管太平洋北向流和北极周边河流输入加强可以增加西北冰洋上层营养盐储库,但由于夏季硅藻旺发向沉积物迁出大量生源元素,使得上层营养盐相对亏损,部分海域存在显著的氮限制和硅限制。随海冰减退,尽管夏末海盆区浮游植物呈现小型化趋势,但西北冰洋总体上浮游植物现存量和初级生产力呈现增高的趋势;伴随叶绿素极大层下移、北扩,以硅藻为代表的生物泵过程得以更高效的运转。在沉积物埋藏的有机碳中,除原先北冰洋生态系统占据重要比份的冰藻外,硅藻等藻类的有机碳埋藏也逐渐增加。西北冰洋海洋初级生产力的增加不仅促进了生物泵的运转和碳的埋藏,而且给海洋生态系统提供了更多的食物来源。北极海域目前已成为全球碳源汇格局变化最大、海洋生态系统改变最显著的地区之一。     

基于国家海洋治理和全球气候变化的我国海洋灾害防治

为建立和完善现代化的海洋灾害防治体系,提高我国海洋治理和应对全球气候变化的能力,文章以全球治理和国家治理为背景,在明确致灾因子、承灾体、灾害以及灾害风险和管理等基本概念及其内涵的基础上,分析全球气候变化背景下我国海洋灾害及其风险的特征以及海洋灾害防治的关键性和基础性科学问题,并提出我国构建海洋灾害防治体系的建议。研究结果表明:在全球气候变化的影响下,我国沿海地区的海洋灾害风险复杂多变且有所提升;提出以群-环-域为主体的体系架构,研究全球气候变化与区域海洋的响应和反馈、全球气候变化背景下海洋灾害与风险的特征和规律以及综合海洋灾害风险评估和海洋灾害防治等问题;在我国构建海洋灾害防治体系的过程中,应加强科学研究以及技术和信息支撑、促进区域和全球联动联防以及提高全社会对海洋灾害的认知和防范水平。     

基于海洋资源环境承载力的海上油田环境保护管理研究

文章结合《资源环境承载能力监测预警技术方法(试行)》,通过分析海洋资源环境承载能力与海上油田环境保护管理的相关性,提出了海上油田全生命周期环境保护管理的新思路。同时结合海上油田的项目特点,探讨了现阶段海洋资源环境承载力监测预警技术在功能区划、管控要求和监测预警中可能存在的不协调、不一致和不断变化的问题,并提出了统一用海类型及其管控要求、差异化政策措施和动态分析的建议。     

广西涠洲岛滨海湿地潮下带海草、红树林与互花米草的分布和群落结构特征

系统报道了广西涠洲岛的潮下带海草、红树林以及互花米草的分布和群落结构特征.2019—2020年的调查结果表明,涠洲岛海草分布于南湾西侧,紧邻珊瑚礁区,面积4246 m2,为潮下带的生长形式,海草种类仅见卵叶喜盐草(Halophila ovalis);真红树植物有6种[红海榄(Rhizophora stylosa)、海漆...     

藏北羌塘盆地晚侏罗世海相油页岩生物标志物特征、沉积环境分析及意义

胜利河油页岩位于青藏高原腹地的羌塘盆地,具单层厚度薄、区域延伸长的特点,为羌塘盆地新发现的又一处海相油页岩.采用GC-MS(IRMS)分析方法对该油页岩进行了研究,结果表明,胜利河油页岩(11层以及13层)含有丰富的正烷烃、类异戊二烯烃、萜类化合物和甾类化合物.正构烷烃呈前高后低的单峰型分布,nC15、nC16为主峰碳,轻烃组分占有绝对优势,OEP值0.96～0.97,接近平衡值1.00,Pr/Ph为0.57～0.75,显示弱的植烷优势;萜烷丰度顺序为五环三萜烷》三环萜烷》四环萜烷;规则甾烷呈不对称的"V"字型分布,表现为C27》C29》C28的分布特征.这些特征与剖面中其他岩性的生物标志物特征存在一定的差异,9层泥晶灰岩C21-/C21 值为0.86,轻烃优势并不明显;14层泥灰岩C21-/C21 值为0.41,具有明显的重碳优势;9层泥晶灰岩以及12层泥灰岩规则甾烷呈C29》C27》C28的特征也与油页岩层存在显著的差异.这些差异不仅反映了油页岩层与其他岩性间生物母源输入的差异,也反映了他们之间沉积环境的不同.胜利河地区油页岩的形成是综合因素控制的结果,古地理变化、海平面升降、生物群差异以及气候的变化均对该区油页岩的形成有一定的影响.     

土壤氡析出率活性炭累积吸附法

为解决大面积多点快速土壤氡析出率测量问题, 设计开发并进行了土壤氡析出率活性炭累积吸附法的方法技术研究.在参考氡析出率装置和野外实验数据的基础上, 进行了测量装置及材料的选择、装置刻度、野外累积暴露时间、活性炭盒吸附氡有效衰变常数等研究.通过2002-2003年22次重复观测, 北京西北郊区粘土类土壤氡析出率平均值为20.15mBq.m-2.s-1, 最大值和最小值分别为26.75和13.49mBq.m-2.s-1, 标准偏差为3.55mBq.m-2.s-1.与仪器静电收集法比对结果表明, 两种方法的相对误差小于±10%.实验结果表明: 活性炭方法测量结果稳定可靠, 简便易行, 适用于全国大面积土壤氡析出率调查.      

过去陆地生态系统碳储量估算研究

准确估算陆地生态系统碳储量并认识其空间分布和时间演变规律是碳循环研究的关键 问题。本文回顾了全球与中国陆地生态系统在碳储量估算研究方面的若干进展, 包括基于各种方 法和资料的主要估算结果及其尚存在的不确定性。重点评述了末次盛冰期和中全新世两个时期 陆地生态系统碳储量的变化及其影响因素, 对8.2kaB.P.以来全球大气CO₂ 浓度呈现升高的现象 及其可能原因进行了讨论。全新世中晚期全球大气CO₂ 浓度逐渐升高与旧大陆地区陆地生态系 统碳储量减少的事实是一致的, 新石器时期特别是农业文明开始以后人类活动对陆地植被的持 续干预可能是造成陆地生态系统碳储量减少的原因之一。     

Wintertime rates of net primary production and nitrate and ammonium uptake in the southern Benguela upwelling system

The elevated levels of primary productivity associated with eastern boundary currents are driven by nutrient- rich waters upwelled from depth, such that these regions are typically characterised by high rates of nitrate-fuelled phytoplankton growth. Production studies from the southern Benguela upwelling system (SBUS) tend to be biased towards the summer upwelling season, yet winter data are required to compute annual budgets and understand seasonal variability. Net primary production (NPP) and nitrate and ammonium uptake were measured concurrently at six stations in the SBUS in early winter. While euphotic zone NPP was highest at the stations nearest to the coast and declined with distance from the shore, a greater proportion was potentially exportable from open-ocean surface waters, as indicated by the higher specific nitrate uptake rates and f-ratios (ratio of nitrate uptake to total nitrogen consumption) at the stations located off the continental shelf. Near the coast, phytoplankton growth was predominantly supported by ammonium despite the high ambient nitrate concentrations. Along with ammonium concentrations as high as 3.6 µmol l^–1, this strongly suggests that nitrate uptake in the inshore SBUS, and by extension carbon drawdown, is inhibited by ammonium, at least in winter, although this has also been hypothesised for the summer.     

基于碳、氮稳定同位素的雅浦海沟底栖生物食物来源和营养级初探

为了分析雅浦海沟中底栖生物群落的食物来源和营养级,本研究分析了雅浦海沟真光层中浮游植物和浮游动物、海底沉积物和巨型底栖生物（海绵、海参、海蛇尾、海星、海葵和钩虾）中的碳、氮稳定同位素组成。研究发现雅浦海沟真光层中的浮游植物和浮游动物δ13C值[（-22.8±0.4）‰和（-21.8±0.8）‰]和δ15N值[（5.4±0.4）‰和（6.8±0.2）‰]与巨型底栖生物的δ13C值（-20.1‰~-16.8‰）和δ15N值（11.9‰~17.9‰）的差异超过了一个营养级,表明作为底栖生物的初始食物来源的浮游植物和浮游动物在向下输送的过程中经历了食物链传递和细菌的降解。巨型底栖生物的δ15N和δ13C值之间无显著的相关性,此外不同物种之间营养级也存在明显差异,表现为海绵的营养级相对较高（3.4~4.7）,海参（3.3~3.6）、海蛇尾（3.4~3.5）和海星（3.2~3.7）的营养级较为接近,钩虾（2.9~3.3）和海葵（3.1）的营养级则相对略低,反映了底栖生物不同物种之间食物来源的多样化。     

印度尼西亚北苏拉威西红树林生态系统碳库研究

近年来的研究指出红树林在海岸带碳固定和碳储存方面发挥着重要的作用。尽管印度尼西亚的红树林面积在全球占很大的比重,对于该地区红树林的有机碳储量和土壤有机碳来源的认识仍有限。本研究调查了印度尼西亚北苏拉威西海洋型的Wori红树林中生态系统有机碳储量及其空间分布特征,以及土壤有机碳的来源,以期加深该地区红树林“蓝碳”功能的认识。研究结果显示,Wori红树林0-50cm深度土壤中有机碳储量为15.4 kg/m²,占生态系统碳储量的主要部分（65%）。红树植物生物量和生态系统碳储量分别为8.3 kg/m²和23.7 kg/m²。土壤有机碳储量在不同离岸距离的采样站位中未表现出显著的空间分布差异,而生物量碳储量则在外滩最高。¹³C稳定同位素分析结果表明红树林土壤中蓄积的有机碳主要来源于红树林有机质,而潮水中的悬浮有机质和红树林外缘的海草并不构成红树林土壤有机碳的重要来源,它们的贡献者都低于20%。研究结果进一步证实了热带地区海洋型红树林湿地在碳储存以及红树植物对碳固定方面的重要性。