波浪作用下沉积物中氮、磷释放速率的试验研究

湖泊或海湾中的沉积物吸附氮(N)、磷(P)等元素所形成的沉积层成为水体富营养化的內源。在波浪作用下,尤其是强浪作用下,沉积物中的N、P会通过内源释放作用大量进入水体中。本文在自制的U型水槽中开展实验,采用不同水头差来模拟波浪的循环荷载作用,研究了沉积层中的N、P在静置固结状态(Ⅰ)、加波未液化状态(Ⅱ)、加波液化状态(Ⅲ)下的释放规律,并给出该试验条件下的沉积物释放速率的拟合方程。试验结果表明:沉积物中总氮(TN)和溶解性总氮(TDN)的释放速率会随着水动力作用的增强而增加;总磷(TP)、溶解性总磷(TDP)和活性磷酸盐(SRP)的释放速率也随着水动力作用增强而增加,但水体中悬浮物(SS)含量过高会限制其释放速率。     

典型生态系统氮氧化物释放通量研究进展

氮氧化物(NOx)是全球氮循环的重要形式,也是影响全球气候和环境的重要污染气体。近年来随着人为源NOx排放量的逐渐下降,自然源NOx的释放通量及机制越来越受到人们的关注。本文综述了NOx的来源、气候和环境效应、释放通量估算方法和典型生态系统中自然源NOx释放通量特征及影响因素。然而,目前对不同生态系统NOx的研究还不够系统和深入,建立NOx标准测定方法和通量估算方法,对不同生态系统特别是海洋及湿地NOx的源汇格局,微生物的作用机制、人为氮输入的影响等开展系统地研究,才能准确评价不同生态系统对大气NOx的贡献及变化趋势,完善全球氮的收支平衡研究。     

重庆金佛山表层岩溶生态系统土壤的CO2释放规律

采用碱溶液吸收法通过对重庆金佛山林地、裸地表层岩溶生态系统土壤CO2释放量进行野外监测,研究了影响土壤CO2释放量变化的主要因素,揭示土壤CO2释放变化规律。土壤CO2释放量的变化主要随着温度而变化,即气温降低,土壤CO2释放量减少,在昼夜时段,土壤CO2也随温度而变化,但相比温度变化有明显滞后性;降雨对土壤CO2释放有比较复杂的影响,但非简单的线性相关;同时植被也会影响到土壤CO2的释放,总体上,相比裸地而言,林地的土壤CO2的释放量大,但在不同时间段内土壤CO2释放强度与气温的关系有较大差异。一天时间段内林地土壤CO2释放强度与温度的关系较裸地灵敏,这是因为林地本身生物量大,对温度反应敏感,温度很小的变化就能引发土壤CO2释放量的大幅度地改变。而在以月为单位观测时间段时,裸地土壤CO2释放强度与气温的关系较林地灵敏,这可能是因为植被覆盖减缓气温对土温的影响,对土温有较强的调节作用。这种不同植被系统下,在不同时段土壤的CO2释放量动态差异在讨论岩溶作用与碳循环时应充分注意。     

车辆碾压作用下戈壁地表起尘浓度

通过野外观测车辆碾压作用下戈壁地表PM₁₀释放浓度,探讨其主要影响因素。针对戈壁区砾石、砂砾、砂质和砂土4种路面类型,应用TSI粉尘仪多次重复观测车辆碾压产生的PM₁₀浓度,进而阐明碾压次数、车速和地表水分等因素对起尘浓度的影响。结果表明：4种路面的平均起尘浓度依次为5.339、9.089、16.944、50.251 mg·m^-3,是自然状态下的5~50倍;起尘浓度随碾压次数增多而增大,其中砂土路情况下的增长最显著;随土层厚度的增大呈现出幂函数的增长趋势;降雨后路面起尘浓度显著减小,且降雨量会影响降雨后起尘浓度的变化趋势。最后提出了针对性的建议和措施以减弱车辆碾压导致的戈壁地表起尘。     

板内与板间地震活动时空分布的多重分形特征研究

利用多重分形分析方法,考察了中国大陆和台湾地区以及新西兰的地震活动广义应变释放时间和空间分布的多重分形特征. 结果表明,地震活动时空分布的多重分形特征与不同地球动力学环境关系密切. 强震活动时间分布在板间地区具有比板内地区更明显的丛集性, 对中小地震这种丛集性差异较小;强震活动空间分布在板内地区具有比板间地区更强的丛集性,但对中小地震则相反.      

古新世—始新世最热事件对地球表层循环的影响及其触发机制

古新世—始新世最热事件（PETM, Paleocene Eocene Thermal Maximum）是发生在古新世—始新世交界时的一次全球性的气候突变事件。它造成了大洋环流模式的突然倒转和海水盐度、大气湿度的迅速上升。海洋表层生态系统和陆地生态系统生产力迅速上升,许多属种的植物、动物、微生物生活范围向高纬区扩大;大洋底栖微生物发生集群灭绝。现代哺乳动物的主要属种（灵长类、奇蹄类及偶蹄类）产生,哺乳动物演化进程发生重大改变。地球表层碳循环系统发生不同程度的碳同位素负偏移,全球碳循环系统发生大规模搅动。对于PETM的触发机制,主流的观点认为是海底天然气水合物突然释放造成巨量甲烷迅速进入表层系统引发的碳循环系统内部反馈。而对于甲烷释放的原因,又存在着减压释放和热释放两种解释;此外还有科学家用岩浆作用和地外星体撞击来解释PETM的发生。     

1975年海城地震的前震对主震的作用

假定1975年2月4日海城地震主余震的分布主轴说明震前那里已有一条N67W取向的断层(1), 它与稍北偏东的大洋河断层(3, N50W)构成了一个左旋左阶断层系。计算得到的相应于3的能量释放率比1的大, 表明3将较1优先扩展。这一结果可以定性地说明前震序列沿3的方位并在其NW端部的延伸部位优势分布的观测结果: 分析还表明, 阶区内可能会有两种次生裂纹, 张裂纹和剪裂纹, 它们一方面为流体进入阶区提供通道和空间, 还可能会在两条断层间传递滑动。另外, 由于前震位置随时间主要表现出向NW方向延展的趋势, 并且分数维比余震的低得多, 因此, 前震破裂面的取向可能比较一致, 这样, 随着前震序列的发展与它们相应的破裂面可能会连接起来, 其效应相当于3有所增长, 据此计算得到了1端部附近的平均应力Cm和最大剪应力Sm的变化。结果表明, 随着前震序列的发展, 引张性质的平均应力增大, 意味着局部围压或摩擦阻力减小, 同时最大剪应力增加, 它们的综合效应是使滑动或初始破裂容易在1的端部发生, 也就是说, 在震源区的应力水平已经足够高的情况下, 前震对主震的发生会起到促进作用。如果在阶区内再引入一条走向NNE向的断层2, 1段端部附近的摩擦阻力和最大剪应力将进一步向着有利于断层滑动的趋势发展, 起到火上浇油的作用。      

赤砂沸石对氮磷钾吸附与释放的研究

本文以安徽省繁昌县赤砂沸石为试验材料，以黄红壤为参照，研究了丝光沸石为主的天然沸石对ＮＨ、Ｈ＿２ＰＯ及Ｋ￣＋的吸附与释放，结果表明：赤砂沸石的吸铵量和吸磷量为黄红壤的３倍；其中易释放铵和可释放铵占总吸铵量８０％以上；易释放磷和可释放磷占７０％以上；赤砂沸石的速效钾含量为黄红壤的７倍左右，而钾位缓冲容量（ＰＢＣ￣Ｋ）则为黄红壤的３５倍左右。赤砂沸石用做肥料调理剂和土壤改良剂，将能够减少土壤中氮、磷、钾的流失，并提高肥料中养分的利用率。     

不同温度条件下乙酸对长石溶蚀过程的实验研究

本文报道了不同埋藏温压条件下乙酸对条纹长石溶蚀过程的实验研究。结果证明:１）在条纹长石溶蚀过程中，Ｋ、Ｎａ、Ａｌ优先释放，Ｓｉ是最后释放的元素。２）在相对低温的条件下，长石溶出主要元素的比例远远偏离其化学组成，在相对高温的条件下，则接近其化学组成。３）在条纹长石中.钠长石比钾长石更容易分解。４）温度升高对条纹长石中Ｓｉ的影响最大，其温度效应分别是Ｋ、Ａｌ、Ｎａ的９.２，８.６和５.４倍。５）不同温度区间Ｓｉ，Ａｌ的温度效应存在显著的差别，Ａｌ主要在小于９５℃区间释放，而Ｓｉ主要在大于９５℃区间释放，此时将有约２/３的Ｓｉ不能加入到高岭石中。因而在埋藏成岩过程中，自生ＳｉＯ_２矿物沉淀造成的孔隙封堵作用主要发生在地温大于９５℃的埋深中。６）相对高温高压的实验中获得了蛋白石等自生ＳｉＯ_２矿物的沉淀，进一步证明Ｓｉ主要是在高温区间释放的。     

滆湖沉积物理化特征及磷释放腄

对滆湖表层底泥、柱状层祥和间隙水进行理化分析,模拟不同条件下的沉积物磷释放。结果表明,0～20cm深度范围内,各项理化指标变化较大;大于2cm后差异较小。当提高沉积物-水体系温度、降低氧含量(或Eh),提高pH及施以水动力作用时,可促进沉积物磷释放进程。无菌条件对磷释放有抑制作用。采用实验室模拟和间隙水浓度扩散模型计算得到的磷总释放量分别为10.65t/a和9.40t/a,其中湖面网围区释放量占全湖总量的28.2～35.4％。建议适度控制网围养殖规模,以减少内源磷污染。