近百年来湖泊有机碳与无机碳埋藏响应流域开发的协同变化——以石林喀斯特地区为例

有机碳和无机碳的流域输出是湖泊碳埋藏的重要驱动因子,而喀斯特地区无机碳循环具有反应迅速且对人类活动影响敏感的特点.在流域开发持续增强的背景下,喀斯特地区湖泊有机碳和无机碳的来源、含量与埋藏通量可能会出现同步变化的协同模式.本文以云南省石林喀斯特地区流域土地利用类型不同的两个中型湖泊(长湖、月湖)开展对比分析,通过对沉积物钻孔的土壤侵蚀强度(磁化率)、流域外源输入(C:N比值)、水动力(粒度)、营养盐(总氮、总磷)、藻类生产力(叶绿素色素)等代用指标的分析,结合监测数据和历史资料重建了两个湖泊环境变化的近百年历史,并定量识别了有机碳和无机碳埋藏响应流域开发的变化特征与协同模式.沉积物磁化率和C:N比值结果揭示了流域地表侵蚀和外源输入的阶段性特征,同时总氮和总磷含量记录了长湖和月湖营养水平上升的长期模式.在流域森林覆被较高(33.43%)的长湖中,全岩和有机质C:N比值分别与磁化率信号呈显著正相关(r=0.95和0.89,P<0.001),且与无机碳和有机碳含量呈显著负相关(r=-0.94,P<0.001和r=-0.52,P=0.01),反映了森林植被退化时流域碳输出的减少对沉...     

大气压电离质谱及其用于超高纯气体分析研究进展

超高纯气体在工业生产中有非常重要的地位,如半导体工业中电子气的质量直接影响半导体器件的性能,百万分之几的微量杂质气体便可导致集成电路中元件存储信息量的减少。越来越高的气体纯度要求对分析方法及仪器的灵敏度提出了很大的挑战。大气压电离质谱(APIMS)由于可以在大气压条件下对杂质进行电离,并伴随高效的电离方式,因此具有极高的灵敏度,成为超高纯气体杂质分析中极为有效的技术手段,特别适合检测10^-9 mol/mol甚至10^-12 mol/mol浓度量级的气体杂质。APIMS采用电晕放电及⁶³Ni两种电离源,通常以电晕放电电离源为主,质量分析器常采用四极杆,同时为适应超高纯气体分析,APIMS配备了气体进样系统及可将标准气体稀释产生校正气体的稀释系统。APIMS对杂质检测的灵敏度与杂质的电离方式密切相关,电荷传递是杂质电离最主要的一种方式,适用于电离能相差较大的底气与杂质,常见的N₂、Ar由于电离能较高,其中的大部分杂质均可依靠该方式测定;质子转移反应的应用通常与H₂有关,常用于H₂中杂质的测定,也可以通过添加H₂的方法促进对Ar中N₂杂质的检测;运用形成团簇离子的反应尽管较少,但亦有报道,通过监测团簇离子O₂⁺·H₂O,可提高O₂中杂质H₂O的检测灵敏度。依据不同的电离反应,可以设计对不同杂质的测定方式,实现对痕量、超痕量杂质的检测。APIMS检测灵敏度通常比电子轰击电离质谱(EI/MS)高10⁴~10⁶倍,因此目前依然是超高纯气体分析中不可替代的仪器方法,但在某些方面如对有腐蚀性电子特气的分析,方法灵敏度有待提高。     

水体叶绿素a和硅藻群落时空分布及影响因子的对比分析——以云贵高原异龙湖为例

藻类是湖泊生态系统中重要的初级生产者,物种多样性高且对水环境变化敏感,其生产力水平与群落构建模式是反映湖泊环境梯度和生态系统特征的可靠指标。其中硅藻优势属种的演替模式及其环境条件识别,是开展湖泊生态健康和环境质量评价的重要内容。本文选择亚热带地区浅水湖泊异龙湖开展季节调查,对20个采样点的叶绿素a和硅藻群落组成等指标开展分布特征及其驱动因子的定量评价,系统分析藻类变化的时空模式、驱动因子及其指标异同。2020年12月一2021年9月,异龙湖水环境特征的季节波动明显,综合营养指数TSI平均为74.76,总体处于富营养水平。在80个水体样品中共发现硅藻21属68种,群落结构以浮游类型(平均占比79.33%±20.69%)的耐中富营养种为主;在4个季节的调查中,膜糊直链藻Aulacoseira ambigua(61.62%±20.26%)为优势种。主成分分析显示,硅藻群落组成存在明显的空间差异和季节变化。冗余分析和方差分解等结果表明,水体营养因子(TN、TP和N:P)是影响叶绿素a浓度空间变化的重要因子(解释方差为19.08%±11.4%),水温和水深梯度的影响较小(9.63%±11.31%...