荒漠土壤微生物碳垂直分布规律对有机碳库的表征作用

以古尔班通古特沙漠南缘原始盐漠为研究对象,测定不同深度的土壤有机碳和土壤微生物碳含量,以分析它们之间的响应关系。结果表明:(1)在土壤垂直剖面上,土壤微生物碳（SMC）含量与有机碳（SOC）含量呈现极显著正线性相关（R2=0.63,p=0.0003）。（2）SMC出现了2个明显的改变界面（20 cm,80 cm）,0~20、20~80、80~500 cm值分别为:2.24~3.06、0.19~0.72、0.0017~0.0097 mg·kg-1;0~20 cm和20~80 cm的SMC差异极显著（p<0.0001）,20~80 cm和80~500 cm的SMC差异显著（p<0.05）。（3）对应于SMC的土壤层划分,SOC在0~20 cm、20~80 cm和80~500 cm同样具有一定的分层性。（4）我们把具有不同微生物活性的有机碳层分别定义为活性、惰性、稳定性有机碳库,土壤垂直剖面上微生物碳的分布很好地表征了土壤中活性、惰性、稳定性有机碳库的分布;通过对这3种碳库所在土层进行合理划分,可以定量分析土壤中3种有机碳库的储量。     

西藏尼玛盆地东部油气显示带的发现及其勘探意义

野外地质调查过程中,在尼玛盆地东部字康勒—康嘎勒一带发现长约55 km的油气显示带,在1：25万尼玛县地质图上标注为白垩系竟柱山组。通过剖面实测及样品地球化学特征分析,采集的24件样品泥页岩有机碳含量较高,平均TOC含量为1.32%,平均生烃潜量为7.38 mg/g,有12件样品TOC大于1%,成熟度也较适中,属好—极好生油岩级别。由此认为,尼玛盆地东部赛布错坳陷生油条件好于达则错坳陷,可作为下一步盆地重点工作区域。油气显示带的发现为尼玛盆地与伦坡拉盆地的地层对比提供了依据,也为盆地下一步的重点工作开辟了新的方向。     

油气有机质与MVT铅锌矿床的成矿——以四川赤普铅锌矿为例

四川赤普MVT铅锌矿床成矿与古老油气藏关系密切。通过对矿床不同成矿阶段硫化物硫同位素和热液碳酸盐碳、氧同位素系统研究,结合沥青有机质的有机地球化学特征,探讨油气参与金属成矿的详细过程。取得主要认识如下：(1)油气系统中先存的H2S是成矿早阶段主要的硫源, TSR作用启动后还原硫酸盐,为成矿提供另一硫源。Mg2+可能是控制成矿过程中TSR作用的一个因素;(2)热液碳酸盐矿物碳(氧)同位素组成指示了 TSR 作用氧化的有机碳与流体溶解围岩碳酸盐岩中碳的不均匀混合作用;(3)矿床中与成矿作用有关的有机质(沥青)具有高-过成熟度特征和低芳烃含量,或是其参与了 TSR 作用的一个标志;(4)川滇黔地区油气成藏-破坏和赤普铅锌成矿可能是盆山演化过程中不同阶段或是同一阶段不同时代的产物,铅锌矿床形成与古老油气藏破坏密切相关。     

山东半岛蓝色经济区土壤有机碳储量及固碳潜力分析

土壤碳储量研究在碳循环和全球变化中具有重要意义,但以往碳储量计算结果受到数据来源的制约。山东省多目标区域地球化学调查采用双层网格化采样和分析,获取了大密度、高精度土壤有机碳数据,为土壤碳库的准确计算奠定了基础。笔者利用这些数据计算了山东半岛蓝色经济区表层（0～20 cm）、中上层（0～100 cm）及全层（0～160 cm）的土壤有机碳（SOC）密度和储量,并对其空间分布特征及固碳潜力进行了研究。结果显示,经济区内3种土壤层次的碳库组成不同,表层SOC储量占总碳（TC）储量的71.67%,随深度增加所占比例逐渐减小,而无机碳(SIC)储量所占比例逐渐增加,全层二者所占比率较为接近:表层SOC储量为132.64 Mt,碳密度为2.06 kg/m²;中上层为458.27 Mt,碳密度为7.11 kg/m²;全层为619.96 Mt,碳密度为9.61 kg/m²。各层SOC密度处于全国偏低水平,且在不同土壤类型、地貌类型、土地利用类型之间有一定差异:褐土土表层SOC密度最高（2.48 kg/m²）,风沙土最低（0.91 kg/m²）;灌溉水田表层SOC密度最高（3.45 kg/m²）,菜地最低（1.61 kg/m²）。表层SOC密度分布总体上呈现为沿海地区低、鲁北平原和胶莱盆地中等、山地丘陵和中低山区偏高的分布格局。从第二次土壤普查和本次多目标调查数据所建立的回归方程分析发现,在今后一定时期内,本区表层土壤总体表现为“碳汇”效应,未来可净增总有机碳（TOC）量60.94 Mt,其中“碳源”量5.07 Mt,“碳汇”量65.97 Mt。     

南极半岛东北海域表层沉积有机质来源及其沉积环境

采用气相色谱-质谱技术对南极半岛东北海域海底表层沉积物的总有机碳、有机质碳同位素(δ13 Corg)和生物标志化合物等进行了测试分析。研究区表层沉积物总有机碳TOC平均值高于现代深海沉积物中的平均含量。δ13 Corg的变化说明该海域有机碳来源呈海洋水生生物来源和陆源混合的特征。正构烷烃的峰型分布、主峰碳、饱和烃轻重比C-21/C+22和(C21+C22)/(C28+C29)、甾烷组合和藿烷组合证实研究区西部表层沉积物有机质来源以陆源高等植物为主,其陆源可能来自于附近的南极半岛和南舍得兰群岛;研究区东部表层沉积物有机质来源偏以海源为主,且以低等浮游生物、藻类及细菌生物等海源输入为主。碳优势指数(Carbon preference index,CPI)、奇偶优势指数(Odd-even Predominance,OEP)和甾烷C29ααα20S/(20S+20R)比值显示研究区D1-7站位和D5-9沉积物有机质演化程度较高,D5-2和D2-4站位的有机质演化程度低,其他站位介于中间状态。饱和烃中姥鲛烷、植烷及其比值(Pr/Ph)等组合显示研究区西部以氧化-弱还原的沉积环境为主,其可能是受高温低盐别林斯高晋海水流和附近火山喷发的影响所致;研究区东部以还原—强还原沉积环境为主,可能是受低温高盐的威德尔底层水(WSBW)和威德尔海深层水(WSDW)影响所致。     

南黄海陆架中部沉积物反射率光谱的影响因素分析

利用Minolta CM-2002光谱光度计对南黄海陆架136个短柱样品20~25cm段的沉积物进行了颜色反射率数据测量,通过化学元素、粒度、磁化率等来确定影响沉积物颜色反射率变化的成分和因素,介绍了反射率光谱的一阶导数和因子分析的方法。分析结果表明,南黄海陆架沉积物颜色反射率受控于沉积物中的铁氧化物、有机质以及粘土矿物和钙质生物碎屑含量。主因子F1指示氧化环境,并与陆源物质相关,F2指示弱氧化环境,F3指示弱还原环境,主因子的波长范围分别是405~445 nm和495~595 nm,605~695 nm,445~485 nm。     

黑龙江省达连河油页岩地球化学特征及成因探讨

论述了达连河含煤段油页岩及油页岩段油页岩的地球化学特征,探讨了两套油页岩成因。这两套油页岩地球化学性质有很多相似之处,主要表现为油页岩都属于中熔或难熔的硅质灰分,SiO₂、Al₂O₃及Fe₂O₃含量很高;无机元素 Mn/Ti小于0.1,Sr/Ba为0.1～0.5,V/Ni为2.6～7.0;有机质类型以腐泥腐殖型为主,正构烷烃OEP值为1.55～3.67,具奇碳数优势,主峰碳为nC₂₃和C₂₉,Pr/Ph比值平均高达2.30,具强烈的姥鲛烷优势,Pr/nC₁₇比值为1.18～3.20,说明这两套油页岩都形成于淡水、近岸及弱氧化-弱还原的湖沼相沉积环境。但含煤段油页岩沉积时期高温、湿润的古气候条件下的喜湿植物面貌,使油页岩母质类型具有较多的富氢组分,这是造成两套油页岩品质差异的主要原因。     

中国近海沉积物氮和有机碳标准物质的研制

我国海洋沉积物的研究近几年发展较快,但是缺少有定值的氮、有机碳标准物质。本文针对及其匮乏的氮、有机碳国家二级标准物质进行了我国近海沉积物总氮(TN)、总碳(TC)、总有机碳(TOC)含量的分析标准参考物质的研制。研究样品采自"我国近海海洋综合调查与评价"专项提供的表层沉积物,经过冷冻干燥、研磨至74μm,使用元素分析仪和氧化热解-气相色谱法分析总氮和总碳的含量;使用元素分析仪和氧化热解-电位法分析总有机碳的含量,制备了一系列16个有定值的总氮、总碳、总有机碳含量的近海沉积物标准物质。样品在均匀性检验中,F的实测值小于临界值,相对偏差较小,样品的均匀性较好。在稳定性检验方面,两年内多次测定的分析结果无方向性变化,统计计算结果显示稳定性良好。本文研制的这16个近海沉积物标准物质在3家实验室进行了联合定值,按照ISO导则35和国家一级标准物质研制规范,给出了该系列标准物质总氮、总碳、总有机碳含量的标准值和不确定度。这批标准物质分为不同海区,不同海区的标准物质又分为不同的沉积物类型,研制的不同海区不同沉积物类型的标准物质对现有的海洋沉积物标准物质进行了有效的补充。     

High-resolution mass spectrometric characterization of dissolved organic matter from warm and cold periods in the NEEM ice core

Dissolved organic matter(DOM) is an important component of ice cores but is currently poorly characterized. DOM from one Holocene sample(HS, aged at 1600–4500 B.P.) and one Last Glacial Maximum sample(LS, aged at 21000–25000 B.P.) from the North Greenland Eemian Ice Drilling(NEEM) ice core were analyzed by ultra-high resolution Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry(FT-ICR-MS). CHO compounds contributed 50% of the compounds identified in negative-ionization mode in these two samples, with significant contributions from organic N, S, and P compounds, likely suggesting that marine DOM was an important source in these samples. Overall, the chemical compositions are similar between these two samples, suggesting their consistent DOM sources. However, subtle differences in the DOM between these two samples are apparent and could indicate differences in source strength or chemistry occurring through both pre-and post-depositional processes. For example, higher relative amounts of condensed carbon compounds in the HS DOM(5%), compared to the LS DOM(2%), suggest potentially important contributions from terrestrial sources. Greater incorporation of P in the observed DOM in the LS DOM(22%), compared to the HS DOM(13%), indicate more active microbiological processes that likely contribute to phosphorus incorporation into the DOM pool. Although these two samples present only a preliminary analysis of DOM in glacial/interglacial periods, the data indicate a need to expand the analysis into a broader range of ice-core samples, geographical locations, and glacial/interglacial periods.     

雷州半岛红树林边缘效应及其对海岸有机碳库的影响

作为滨海湿地与邻近海区之间物质循环、能量和物种流动及其相互作用的重要界面,红树林的边缘效应对研究海陆生态系统相互作用,滨海湿地生物地貌形成过程以及海岸带有机碳库分布格局等方面的具有重要意义。文章以雷州半岛东岸红树林4种典型地貌分布区为重点,通过调查红树林前缘光滩,林缘及林内植被及土壤理化特征的变化,探讨红树林边缘效应的表现及其对土壤有机碳库的影响。结果表明,不同地貌类型红树林边界区的群落结构及土壤理化因子分布特征有所不同。边界区群落特征表现为林缘的冠层低于林内,叶面积指数低于林内,物种丰富度林内高于林缘(除河口区外),且林缘的植被盖度受风浪影响显著,表现出河口区>内湾区>岛屿区>前沿浪击区。土壤理化性质边缘效应表现为林缘的pH值、粒度低于光滩,氧化还原电位、盐度高于光滩(除内湾区外),而林内的土壤理化性质波动较大,可能受林缘植被演替及地貌双重影响。不同地貌单元红树林边界区的土壤表层有机碳含量,有机碳密度均表现为林内>林缘>光滩。综合影响表层土壤有机碳的主要生物及非生物因子进行主成分分析和相关分析,结果显示土壤表层有机碳密度与环境第一主成分呈显著负相关,即受植被盖度,叶面积指数和土壤pH因子影响密切。红树林土壤有机碳沉积虽然受到不同水文地貌的影响,但总体而言,红树林初级生产输入和土壤酸性环境对红树林林下土壤有机碳库的富存贡献显著。