湘西洛塔岩溶生态微景观结构对表层岩溶泉的影响

以湘西洛塔典型表层岩溶泉域为例,从表层泉水动态变化和水化学变化两方面研究了微景观结构对表层岩溶泉水调蓄功能的影响。表层岩溶泉降水入渗系数、水动态变化以及水化学组分含量与微景观结构的植被和土壤的覆盖程度呈正相关关系;景观结构和景观类型的空间组合及其变化影响着表层岩溶带的水动态变化。改善生态环境,对增强表层岩溶带的调蓄功能具有重要意义。     

长期耕作水稻土的有机碳分布和稳定碳同位素特征

对浙江慈溪100，500，1000a水稻土的有机碳分布及其稳定性碳同位素特征进行了研究。结果表明，经百年耕种以后，水稻土耕作层有机碳含量受耕作年限影响很小。随着耕作年限的延长，水稻土剖面不同土层的有机碳含量变异性逐渐降低，下层土壤有机碳储量有逐渐增加的趋势；另外，随着耕作年限的增加，水稻土剖面下层的δ^13C值，有降低趋势，表明种植水稻带入土体的低δ^13C有机碳会随着耕作年限的增加，不断向下层迁移并固定起来。不同年限稻田耕作层土壤中，〈50μm粒级复合体的有机碳含量由高到低的顺序均为：〈2μm，2～10μm，10～50μm；不同粒级复合体有机碳δ^13C值随着粒级的增大而不断降低，新增的碳主要集中在粗粒中，而细粒中的碳为降解的老碳；对于某一粒级复合体来说，δ^13C值顺序均为：1000a〉500a〉100a；〈2μm复合体有机碳属于低活性碳库，耕种上百年后，基本达到饱和。     

贵州省岩溶山区生态环境脆弱性及人为活动的影响——以息烽县为例

根据对息烽县生态环境现状及人为活动的实际调查结果,分析了贵州省岩溶山区生态环境变化的主要特征以及人为活动的特点,探讨了该区生态环境脆弱性与人为活动的关系．     

黑碳添加对土壤活性有机碳和原有机碳的影响

通过室内培养实验,向土壤(甘蔗土)中分别添加不同用量的黑碳(BC,350℃热解水稻秸秆),添加量分别为0(BC0)、1％(BC1)、2％(BC2)、3％(BC3)、4％(BC4)和5％(BC5),研究黑碳添加量对土壤活性有机碳和原有机碳的影响.结果表明,在25℃培养条件下,土壤易矿化碳(Cm)随黑碳添加量的增加而增加;土壤微生物生物量碳含量亦随添加量的增加呈增加趋势(BC3处理除外).土壤可溶性有机碳含量在BC1、BC2和BC3处理之间的差异不显著,并显著低于对照土壤(BC0);应用δ13C自然丰度方法研究发现,BC1处理抑制了土壤原有机碳分解,而BC2、BC3、BC4和BC5处理促进了土壤原有机碳的分解,但统计上未达显著水平.     

喀斯特山地不同土地利用对表层岩溶泉水化学特征的影响

选取南川喀斯特山地3种不同土地利用方式（灌草丛、耕地、石漠化地）下的表层岩溶泉水为研究对象,通过对3个泉水进行一个水文年的水温（t）、pH、电导率（EC）、HCO3^-、NO3^-、SO4^2-、Cl^-、Ca^2＋、Mg^2＋、Na^＋、K^＋等水化学指标的测定,结果发现：3个泉水的t、pH、EC及主要阴阳离子都表现出了一定的差异,在t、EC及NO3^-、SO4^2-、Cl^-、Na^＋浓度上,表现为灌草丛泉水〈耕地泉水〈石漠化地泉水,在K^＋浓度上,表现为耕地泉水〉石漠化地泉水〉灌草丛泉水。3个泉水HCO3^-＋Ca^2＋占所测9种主要离子的比例分别为87.1%,71.8%,62.9%。泉水的HCO3^-浓度及HCO3^-＋Ca^2＋占所测定的9种主要离子的比例由灌草丛泉水→耕地泉水→石漠化地泉水逐渐减少。这说明EC、NO3^-、SO4^2-、Cl^-、Na^＋、HCO3^-等泉水水化学指标可以作为不同土地利用方式和植被覆盖变化的重要指标。     

植被恢复对岩溶石漠化区土壤有机碳及轻组有机碳的影响

[目的]通过分析石漠化治理区不同植被恢复年限对土壤有机碳(SOC)及其组分影响,为该地区石漠化的治理提供一定的基础数据。[方法]以重度石漠化土地作为对照,运用空间代替时间的方法,研究了广西壮族自治区平果县果化岩溶石漠化区植被恢复5,10,15,20a后土壤(0—30cm)SOC和土壤轻组有机碳(LFOC)的变化。[结果]石漠化土地在进行植被恢复后,SOC和LFOC含量明显增加;植被恢复使表层0—10cm的SOC和LFOC储量明显增加,且随着恢复时间的增长逐渐变大,同时植被恢复对表层(0—10cm)SOC和LFOC储量的影响要远高于下层(20—30cm);植被恢复后LFOC储量的增幅远高于SOC储量。[结论]在石漠化区进行植被自然恢复可以有效防止土地石漠化,增加碳的流通。     

岩溶区不同土地利用方式对土壤有机碳碳库及周转时间的影响

通过土壤样品的室内培养,运用三库一级动力学理论,分析桂林毛村典型岩溶区旱地、灌丛、果园、林地4种不同土地利用类型下石灰土有机碳库容大小、各碳库平均周转时间及其影响因素。结果表明:4种土地利用类型土壤有机碳含量分别为15.41～20.10g/kg,13.07～31.16g/kg,9.38～14.74g/kg,30.82～37.52g/kg。活性有机碳占总有机碳的比例最小,分别为0.61%～0.93%,0.95%～1.24%,0.77%～1.00%,1.49%～1.66%。缓效性有机碳库分别占总有机碳含量的21.13%～30.18%,13.58%～23.46%,29.54%～46.58%,30.39%～33.84%。平均周转时间分别为7,8,7,12年。惰性有机碳占总有机碳的比例最高,分别为69.18%～78.26%,75.27%～85.47%,56.63%～69.70%,64.64%～68.12%。延长缓效性碳库驻留时间在一定程度上是提高土壤有机碳库的关键因素。相关分析表明,土壤有机碳总量、土壤碳酸钙含量、总钙量、土壤pH值、全氮含量、C/N与土壤有机碳各库库容及周转时间存在显著的正相关,腐殖质含量与土壤有机碳库及周转时间呈极显著正相关,土壤过氧化氢酶及脲酶活性显著影响土壤有机碳库含量及周转时间。     

基于溶解无机碳中碳氧同位素及化学组分的瓶装饮用水产地真实性鉴别

为了鉴别我国市场上销售的瓶装饮用水的产地和产品类型,本试验分析了瓶装饮用水溶解无机碳(DIC)中的δ¹⁸O_DIC和δ¹³C_DIC、水中的δ¹⁸O和δ²H值、矿物元素(K、Ca、Na、Mg、Sr)含量、阴离子(Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-)含量、pH值与电导率等水化学指标,结合费希尔判别分析(Fisher-DA)建立模型,对瓶装饮用水的类别和产地进行鉴别。结果表明,不同产地瓶装饮用水的δ¹⁸O_DIC、δ¹³C_DIC、δ¹⁸O、δ²H值均具有显著差异,而且矿物元素与阴离子的含量变化范围广,具有不同的地域性特征。产地溯源判别模型对不同产地瓶装饮用水的判别准确率高达100%,且采用水化学指标还能区分瓶装饮用水的类型。正态化重要性分析显示,对产地具有指示效应的前五项重要指标分别为K、Cl^-和δ¹³C_DIC、δ²H和pH值。综上所述,通过稳定同位素指纹信息和水化学指标的差异进行融合分析,结合多元统计模型可有效鉴别市场上瓶装饮用水的真实性,保护消费者的合法权益,维护市场公平。     

稻草及其制备的生物质炭对土壤团聚体有机碳的影响

向土壤中添加生物质炭已被认为是改善土壤质量,增加碳吸存的有效措施。通过模拟实验,利用同位素δ13C标记技术,研究稻草及其制备的生物质炭添加对土壤团聚体有机碳的影响。结果表明：稻草和生物质炭对土壤团聚体中新形成碳和原有机碳的影响截然不同。培养112 d,来自稻草或生物质炭的新碳主要进入到中团聚体（50 ~ 250 μm）中,比例为70.3% ~ 75.3%。与对照土壤相比,稻草添加显著促进了大团聚体（250 ~ 2 000 μm）原有机碳的分解（p <0.05）,但对中团聚体和微团聚体（<50 μm）原有机碳的影响并不明显,而生物质炭添加（SB250和SB350）则对大团聚体和中团聚体原有机碳没有显著影响,但SB250处理（土壤中加入250℃热解制备的生物质炭）显著抑制了微团聚体原有机碳的分解（p <0.05）,而SB350处理（土壤中加入350℃热解制备的生物质炭）的则无影响。对于同一粒级团聚体,稻草与生物质炭处理的区别,主要体现在新碳分配上,而对原有机碳的影响并不显著。     

秸秆添加对石灰性土壤有机与无机碳释放的影响

在富含碳酸盐的石灰性土壤上,土壤本身CO2释放不仅来自土壤有机碳（SOC）的分解,也源于无机碳（SIC）的溶解。在秸秆还田下,石灰性土壤CO2释放来源达到三个（秸秆碳、SOC和SIC）,由于区分技术的限制,当前区分CO2释放三源的研究,尚少见报道。以华北石灰性农田土壤为研究对象,采用13C标记玉米秸秆添加土壤进行室内培养32周,设置4个处理,分别为无添加对照（CK）、低量秸秆添加（S1,相当于田间秸秆还田量9.6 t?hm-2）、中量秸秆添加（S2,秸秆还田量28.8 t?hm-2）和高量秸秆添加（S3,秸秆还田量48.0 t?hm-2）,利用秸秆碳、SOC与SIC之间的δ13C差异,借助稳定同位素溯源模型IsoSource,区分土壤CO2的释放来源,明确秸秆添加对石灰性土壤有机与无机碳释放的影响。结果表明,随着培养时间的进行,土壤释放CO2中源于秸秆的贡献呈下降趋势;秸秆分解对土壤CO2释放的贡献随着秸秆添加量增加而增加,对于S1、S2和S3处理,土壤释放CO2中源于秸秆、SOC和SIC的贡献比值约分别为3:3:4、5:2:3和6:2:2;与CK相比,S1处理降低SOC分解的激发效应（程度为9%）,S2和S3处理反而增加了SOC分解的激发效应（程度分别为22%和57%）;秸秆和SOC矿化增加SIC溶解的释放,随秸秆添加量增加而增加,S1、S2和S3处理提高SIC源CO2的释放程度分别为368%、561%和652%。因此,秸秆添加不仅影响SOC源CO2的释放,也增加了SIC源CO2的释放,若忽略SIC溶解对土壤CO2释放的贡献,可能导致SOC矿化量的高估,进而影响SOC激发效应评估的准确度。     

基于C、N同位素技术的河流食物网基础碳源研究进展

基础碳源是河流生态系统最重要的特征之一,它通过生物间能量传递,影响着河流生态系统生物多样性、群落结构及其稳定性。本文基于稳定性同位素技术综述了河流基础碳源类型、食物网能量贡献率估算模型、食物网基础碳源理论模型(河流生产力模型RPM、河流连续模型RCC和河流脉冲模型FPC)及其交互作用以及它们在实际应用上的利弊,介绍了能较好平衡各种模型利弊、适应于多样化水文特征的河流生态系统综合体(RES)新假说,并展望了稳定性同位素技术与非致命取样方法相结合建立长期河流同位素数据库的重要意义,旨在推动对河流生态系统中不同生物之间营养关系的理解,为河流生态系统的修复与保护提供理论依据。     

The Sources of Dissolved Inorganic Carbon in Pore Waters of Lacustrine Sediment

The processes regulating the concentration and isotopic composition of dissolved inorganic carbon (DIC) in pore water were investigated in three different parts of Lake Bled. It was found that the isotopic composition of dissolved inorganic carbon (DIC) is strongly influenced by methanogenesis. Simple diagenetic model reproduces the observed carbon-isotope profiles and the DIC concentration data resonably well in investigated parts. This findings lead us to conclude that the majority of processes affecting DIC are taken into account in the model.     

花生油生产过程中稳定同位素变化规律及影响因素研究

花生油的稳定同位素特征研究是该技术应用于花生油掺假检测的基础,为探究花生油生产过程中碳、氢、氧的稳定同位素比值变化规律及其受产地、年份的影响,本试验收集了3个年份6个省份的花生样品,利用稳定同位素比值质谱仪(IRMS)测定油脂中3种元素的稳定同位素比值(δ¹³C、δ²H和δ¹⁸O)。结果表明,不同产地花生样品中,油脂的δ¹³C、δ²H和δ¹⁸O值均不相同。以δ¹³C为例,平均值由大到小依次为湖北>辽宁>广东>山东>河南>江苏,部分省份之间差异显著(P<0.05);因年份不同油脂稳定同位素特征也存在差异。另外,研究结果表明不同生产阶段的油脂中稳定同位素特征几乎一致,加工工艺的差异未改变油脂的稳定同位素分馏。可见,油脂中保留了花生的稳定同位素特征。本研究结果为花生油掺假检测技术研究提供了理论基础与应用可行性。     

农业生产对石灰性土壤无机碳库损失的影响

一般认为,土壤无机碳（SIC）周转缓慢,在全球农田碳循环及应对气候变化等方面的作用有限。近年来越来越多的证据表明,土壤无机碳转化速率也较快,在土壤肥力、碳库转化和调节大气二氧化碳浓度方面的作用不容小觑。总结了国内外关于农田无机碳方面的研究进展,强调无机碳在农田土壤固碳、缓冲土壤pH等方面具有重要作用;农业生产特别是氮肥大量施用导致我国一些地区农田无机碳消耗,加速土壤酸化,增加了作物重金属污染风险,影响了农田土壤健康。认为我国“秦岭-淮河”南北分界区非石灰性土壤与石灰性过渡区、山东半岛棕壤与潮土过渡区、东北黑土与黑钙土过渡区等区域SIC含量相对较低、降水量相对较高,长期大量施用氮肥会导致农田表层SIC发生损失,属SIC损失敏感区。提出应进一步研究的问题,包括：查明农业生产特别是施用氮肥对土壤无机碳去向的影响,研究土壤有机碳-二氧化碳-钙离子-无机碳相互作用机理及对氮肥的响应,在全球碳循环及土壤碳收支平衡研究中,应考虑人类活动特别是农业生产对土壤无机碳库的影响。建议定期监测我国无机碳损失敏感区农田土壤无机碳含量,合理施肥以减少土壤无机碳损失。     

可溶性有机碳在盐碱水田土壤中的吸附特征及影响因素

土壤吸附可溶性有机碳(DOC)对土壤有机碳的循环转化有重要影响。为进一步明确田间实际情况下盐碱水田土壤对DOC的吸附规律,选取吉林西部不同盐碱程度的5块水田土壤(P1、P2、P3、P4和P5),采用室内模拟试验,在静止条件下培养70天,模拟研究了土壤在自然状态下对不同浓度DOC的吸附特征,分析了理化性质对DOC最大累积吸附量的影响。结果表明:土壤对DOC的吸附速率在试验初期较快,然后逐渐减弱并达到平衡,Elovich方程可描述土壤对DOC的动力学吸附特征,且适用于土壤对不同浓度DOC的吸附。DOC的等温吸附特征用Freundlich方程拟合效果最好,从方程参数看各样地土壤吸附能力有明显差异,表层吸附能力大于底层。碱化度和pH是影响土壤最大累积吸附量的主要因素;黏粒含量越高的土壤最大累积吸附量越大;有机质促进了土壤对DOC的吸附。研究结果对充分认识DOC在盐碱土壤中迁移转化具有重要意义。     

Stable Carbon Isotopic Composition of Organic Matter of the Late Pleistocene and Holocene Soils of the Baikal Region

Eurasian Soil Science - The results of studying stable carbon isotopes of the organic matter of Late Pleistocene and Holocene soils of the Baikal region are presented. The δ13С values in...     

Benthic Fluxes of Dissolved Inorganic Carbon, Nutrients and Oxygen in the Gulf of Trieste (Northern Adriatic)

Benthic fluxes of dissolved inorganic N, Si and P nutrients, alkalinity, dissolved inorganic C (DIC), and O2 from sediments in the Gulf of Trieste (northern Adriatic, Italy) were measured monthly in the period September 1995 - August 1996 using in situ incubated light benthic chambers. The highest efluxes of DIC, NH4+, PO43-, Si(OH)4, and NO3- influxes encountered in late summer - early autumn were the consequence of degradation of benthic microalgae, and in autumn mostly of sedimented phytoplankton. High NO3- efflux was observed in spring. Only NH4+ and Si(OH)4 fluxes were significantly correlated with temperature. This correlation suggests that the rate of downward input and the quality and quantity of sedimentary organic matter (autochthonous and allochthonous) were superimposed on the temperature fluctuations. High DIC, NH4+ and Si(OH)4 effluxes observed in July 1996 were due to the late spring - early summer degradation of sedimentary organic matter produced by benthic microalgae, while the autumn phytoplankton bloom was quickly reflected in enhanced benthic fluxes due to higher temperature. Significant correlations between NH4+, PO43- and Si(OH)4 fluxes suggested their parallel regeneration and utilization at the sediment-water interface. The nutrient fluxes were linked to O2 consumption, suggesting that aerobic oxidation processes were important at the sediment-water interface in the Gulf. The N, P and Si nutrients released from sediment pore waters are probably utilized in benthic microalgal and bottom-water primary production. This indicates that pelagic and benthic communities in the central part of the Gulf of Trieste function relatively independently of each other.     

Effects of Urban Sewage on Dissolved Oxygen,Dissolved Inorganic and Organic Carbon,and Electrical Conductivity of Small Streams along a Gradient of Urbanization in the Piracicaba River Basin

In Brazil most of the urban sewage is dumped without treatment into rivers. Because of this, it is extremely important to evaluate the consequences of organic matter rich sewage on the structure and functioning of river ecosystems. In this study we investigated the effects of urban sewage on the dissolved oxygen (O₂), dissolved inorganic (DIC) and organic carbon (DOC), and electrical conductivity (EC) in 10 small streams of the Piracicaba River basin, southeast region of Brazil. In the Piracicaba River basin, which is one of the most developed regions of the country, only 16% of the total sewage load generated is treated. These streams were classified into two groups, one with heavy influence of urban sewage and another with less influence. Both concentrations and seasonal variability were distinct between the two groups. The streams that received sewage effluent had a combination of low O₂ with high DIC, DOC, and EC. In the polluted streams, concentrations of dissolved carbon forms and EC were higher and O₂ concentration lower during the low water period. In the less polluted streams seasonal variations in concentrations were small. We also investigated the efficiency of a sewage treatment plant installed two years ago in the catchment of one of these streams. It was observed an increase in the O₂ concentration after the beginning of the treatment, and a decrease of DIC and DOC concentrations especially during the low water period. However, no significant change was observed in the EC, suggesting that the concentrations of major ions is still unaltered, and that a secondary treatment is necessary in order to reduce ion load into the stream.