博斯腾湖现代沉积特征及其环境意义

在新疆博斯腾湖黄水湾采得27 cm浅钻样品,对其作相应的地球化学指标分析,对比近年来焉耆站的气象资料,认为26～11 cm段（90 a前至1980年左右）较好地记录了当时的气候变化,即博斯腾湖流域首先经历了气候变干、蒸发作用增强的转变,随后逐渐出现气候回暖变湿的信号。11 cm往上（近40 a来）由于人类活动的干扰,外来物源的直接输入和工农业排污引起的富营养化等问题,使影响有机质及碳酸盐同位素组成的主导因素改变,从而扰乱了湖泊沉积物记录气候变化的功能。     

新疆博斯腾湖表层沉积物粒度空间分布特征

结合数理统计学方法,通过对新疆博斯腾湖表层沉积物的粒度组成、粒度参数、粒度频率曲线等粒度特征的分析,探讨湖泊表层沉积物的粒度空间特征及其影响因素。结果表明:在博斯腾湖表层沉积物粒度组分中,细粉沙质(4~16μm)组分为优势粒级,含量为19.2%~62.1%,平均值为40.1%。粒度组成空间特征总体表现为:以湖泊西北角为中心的环状分布,表明受清水河、黄水沟等的影响以及顺反时针环流的影响,由西北部向西南部和东南部延伸,细颗粒组分含量逐渐增加,粗颗粒组分含量逐渐减少,南岸堆积大量黏土组分。沉积物样品可分为两类,指示不同湖区的沉积环境:(1)开阔湖区:沉积物粒度频率曲线虽以多峰为主,但是形状大体一致,存在显著的众数粒径为6~20μm的主峰,在500μm和1μm左右各有一个低峰,为负偏态,表明沉积物处于悬移搬运作用为主的静水低能沉积环境;(2)河口区:沉积物粒度频率曲线为多峰型,表现为众数粒径为70~100μm的主峰,部分还存在2~10μm的次峰,以及在500μm和1μm左右各有一个低峰,表明此区处于滨岸湖浪和河流混合作用的高能沉积环境。通过分析粒度特征的空间分布,揭示不同湖区的现代沉积环境和水动力条件的差异,为进一步研究湖泊污染物输入、扩散等反映现代生态环境的研究提供科学参考。     

新疆艾比湖干涸湖底沉积物粒径分布及其对风蚀的响应

艾比湖已经干涸的湖底常年经历强烈风蚀,形成危害较大的沙（盐）尘暴。为了解风蚀过程干涸湖底沉积物粒径分布的变化特征,在干涸湖底选择无植被覆盖（S1）、芦苇荒漠带（S2）、梭梭荒漠带（S3）3个区域作为研究区,运用粒径分布参数表征粒径分布特征对风蚀的响应。结果表明：① 由于不同区域沉积物形成时间差异,S1、S2、S3之间粒级组成、平均粒径均差异显著。S1的沉积物为黏粒-粉粒-极细砂类型,其中,粉粒含量最高,为80.60%,相比其他两个区含量较大,但是平均粒径最小,在6.10Φ～6.30Φ之间;S2为粉粒-细砂-中砂类型,砂粒含量最高为87.71%,质地较粗变化幅度较大,平均粒径在2.25Φ～3.54Φ;而S3为粉粒-极细砂-细砂-中砂类型,各粒级含量相对比较平均,不同深度含量差别较大,平均粒径在3.38Φ～5.65Φ。② 干涸湖底不同区域沉积物粒级含量、粒径分布参数对风蚀的响应特征不同。由于风蚀程度不同,S1和S2 0～10 cm的沉积物,无覆盖区域和覆盖区域平均粒径、粒级含量差异显著,且随深度的增加,差异显著性呈现降低趋势。S3无覆盖和覆盖区域的平均粒径、粒级含量差异均不明显。     

博斯腾湖沉积物孔隙水中溶解有机质的三维荧光光谱特征

运用三维分子荧光光谱法,研究博斯腾湖中的天然溶解有机质(DOM)。结果显示：博斯腾湖沉积物孔隙水DOM出现了2～4个明显的荧光峰,峰A和峰C为类蛋白峰,峰B为类富里酸峰,峰D为类腐殖酸峰。博斯腾湖不同采样点沉积物孔隙水DOM中类蛋白物质荧光强度普遍高于类腐殖质（富里酸和腐殖酸）荧光强度。各峰荧光强度从黄水沟入湖口到湖中心呈下降趋势。盐度与各采样点的DOM荧光特征没有明显的相关性。DOM荧光强度随着沉积深度总体呈上升趋势。博斯腾湖沉积物孔隙水DOM的r(B/D)（富里酸峰与腐殖酸峰荧光强度比）平均值为1.01,腐殖质荧光强度较稳定,有机质结构和成熟度变化不明显,可能源自同一个。荧光指数平均值为1.82,说明其DOM中的腐殖质主要源于生物输入。     

半干旱区沼泽沉积物粒度特征及环境意义

以半干旱区无尾河下游漫流区的向海沼泽为研究对象 ,通过对沼泽垂直剖面的精细采样 ,将放射性核素精确计年与沉积物粒度研究相结合 ,进行高分辨率剖析。结果表明 ,沼泽垂直剖面颗粒的基本构成以粉砂和砂为主 ,沉积环境变化频繁。流水作用以河流为主 ,并有受洪水影响的痕迹。部分层位的风成作用明显是那个时代干旱的标志。沙丘风蚀与风的搬运作用 ,局部改变了沼泽区域上沉积物的组成 ,使之粗化 ,是沼泽退化的诱因之一。向海沼泽沉积物颗粒表现出来的韵律性准周期变化特征 ,揭示了流域气候“干—湿”的周期性演替。     

新疆策勒沙漠与砾质戈壁新月形沙丘表面沉积物粒度特征及其沉积环境

不同下垫面对同种类型的沙丘的表面风沙沉积物特征产生重要影响,通过数理统计法对新疆策勒沙漠与砾质戈壁新月形沙丘表面不同地貌部位表面沙物质的粒度进行分析,探讨不同下垫面形成的相同的沙丘类型而导致沙丘的粒度特征存在的空间差异及其原因。结果表明:沙漠新月形沙丘比砾质戈壁新月形沙丘表面沙物质的平均粒径更细,分选性较好,偏度更趋于粗偏,峰态更趋于宽峰态。沙漠新月形沙丘表面沙物质主要由极细沙、细沙、极粗粉沙组成,百分含量分别为58.67%、20.23%、16.83%,其侧翼表面沙物质平均粒径最粗,约为118.99μm,砾质戈壁新月形沙丘表面沙物质主要由中沙、细沙、极细沙、极粗粉沙、粗沙组成,百分含量分别为26.53%、26.43%、26.36%、9.58%、9.14%,其顶部表面沙物质平均粒径最粗,约为291.48μm。沙漠新月形沙丘表面沙物质分选系数介于1.45-1.73之间,属于中等-较好分选性,偏度值介于-0.03-0.07之间,主要表现为对称,峰态值介于0.96-1.01之间,属于常峰态,砾质戈壁新月形沙丘表面沙物质分选系数介于1.99-2.44之间,主要属于较差分选性,偏度值介于-0.32...     

博斯腾湖人工湿地中微生物群落空间分布特征

博斯腾湖人工湿地是典型的多级表面流污水人工湿地处理系统。本研究采集博斯腾湖人工湿地各级子系统进水和出水口的水样及沉积物,通过高通量测序技术,分析了多级湿地系统中水和沉积物中的微生物群落空间分布特征。结果表明:总体上人工湿地沉积物中的微生物多样性和丰度高于水体。在多级湿地系统中微生物群落丰度及多样性自入口起始,先增加后由潜流湿地排入博斯腾湖后减小。水中核心门类为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)及浮霉菌门(Planctomycetes)。其中变形菌门整体呈上升趋势,从初始进水口的59.11%上升至最终出水口的84.80%,而厚壁菌门类整体呈下降趋势,从24.05%降至6.83%。但厚壁菌门类细菌仍是优势菌种,这表明该门类细菌在废水处理系统中是优势菌种。沉积物中变形菌门类和厚壁菌门类细菌依然占主导地位,厚壁菌门类细菌丰度也是先增加后减少,而变形菌门类细菌整体上随处理深度呈下降趋势;拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi),两者在整个处理过程中呈现出完全相反的趋势。尽管水和沉积物中优势门类细菌均为变形菌门,并且最主要的功能类群均为氨基酸运输和代谢,但微生物群落整体结构及功能仍显著不同。     

塔克拉玛干沙漠北缘沙尘暴源区地表沉积物粒度特征

研究表明,在肖塘地区,地表沙主要以细砂(0.125～0.25 mm)为主,占48.35%,极细砂(0.062 5～0.125 mm)占30.05%,中砂(0.25～0.5 mm)占14.34%,粉砂(0.003 9～0.062 5 mm)占6.09%,同时丘间沙有黏土(0.000 02～0.003 9 mm)存在,含量在0.5%～0.8%;以细砂为主是造成肖塘地区沙尘暴结束后,很少出现浮尘天气的主要原因,也是造成该地沙尘暴主要以就地起沙为主,只有少数几次较强的天气系统形成远源沙尘暴;沙丘砂样分选良好,标准偏差(σ1)为0.61,其次是胡杨林带和生态防护林带,分别为0.65,0.69,古河床的砂样分选最差为1.31,河床沉积土为1.64;沙尘暴输沙贡献以沙为主,河床裸露面积小,表土胶结紧实,对沙尘暴沙源贡献不大.     

雅鲁藏布江河谷沙丘沉积物粒度特征及其环境指示

雅鲁藏布江(雅江)河谷是青藏高原南部风成沉积物的典型分布区。通过对雅江河谷的沙丘表层沉积物进行系统采样,分析了沉积物粒度特征及其空间分异规律,以期揭示河谷风沙沉积环境。结果表明:1)沙丘沉积物粒度以细砂和中砂组分为主,其次为极细砂、黏土-中粉砂、粗砂和粗粉砂组分。分选较差至中等,偏度为正偏至极正偏,峰态介于正态至很尖锐。2)沙丘沉积物粒度组成及参数在流域尺度上并无统一的空间变化规律,但在雅江上游和中游存在明显区域差异。风沙过程是造成这种区域变化的主要原因,水沙过程并不是影响雅江河谷沙丘粒度变化的主要原因。3)雅江河谷沙丘沉积物具有相似的搬运方式和沉积环境,主要由跃移质和蠕移质组成,悬移组分含量低,沉积环境主要为河流沉积和湖泊沉积,共同指示河岸和河漫滩沉积物是雅江风成沙丘的主要物质来源。     

新疆和田河流域柽柳沙堆表面沙物质粒度特征

柽柳沙堆是新疆和田河流域常见的一种风积生物地貌类型,通过对65个柽柳灌丛沙堆表面325个沉积物样品的粒度进行统计分析.结果显示:柽柳灌丛沙堆表面沉积物主要为粉砂质砂,平均粒径为3.46φ(90.87 μm),属于极细砂的范围;在柽柳沙堆不同地貌部位沉积物的粒级呈现出有规律的变化,明显区分出粗粒组分和细粒组分,两者以4φ(63 μm)为分界线;柽柳沙堆顶部的沉积物粒径最细;迎风坡各部位的粒径比背风坡相应部位的粗,分选比其差.柽柳沙堆流场特征的风洞模拟实验表明,柽柳沙堆表面沉积物粒度的有规律变化为沙堆形态、气流和植物共同作用的结果.     

柴达木盆地耙状线形沙丘沉积物粒度特征及其对沙丘形成的意义

耙状线形沙丘是一种新发现的沙丘类型,形态上既有线形沙丘特征,又有新月形沙丘的特征,但目前对该类沙丘的研究相对较少,从而限制了对此沙丘的认识。为此,文中选择柴达木盆地的耙状线形沙丘为研究对象,收集地表沉积物样品,探讨沉积物粒度特征,为阐明沙源对耙状线形沙丘的形态演化过程提供支撑。研究表明,受砾石覆盖和盐分的影响,该地区的沙源欠丰富。耙状线形沙丘粒度具有明显的空间差异。在沙丘断面上,脊线最细,且迎风坡坡脚比背风坡粗。分选系数随平均粒径变细而变好,偏度随风选变好而趋于正偏。除分选系数与峰度相关性较差外(R²=0.37,P=0.1),其余所有的粒度参数之间均有明显相关性(P<0.001)。沉积物粒度的空间差异反映了沙源和沉积物搬运过程的差异。综合风况、沉积物和下垫面特征,研究区沙丘物源包括戈壁和干涸湖盆,其中蠕移质主要来源于戈壁,而跃移质则敖阔戈壁和干涸湖盆。     

青海湖布哈河口沉积物粒度特征及其环境意义

以青海湖西北部布哈河口湖泊沉积物为研究对象,用激光粒度仪对其进行粒度分析,并用137Cs定年法测定了该区沉积速率。结果表明:沉积物的粒度特征随着水动力条件的波动呈有规律的变化。QH06和QH08的深度堆积速率分别是0.137 cm·a~(-1)、0.078 cm·a~(-1),质量堆积速率分别是0.105 g·cm~(-2)·a~(-1)、0.030 g·cm~(-2)·a~(-1)。靠近湖岸,137Cs通量较大,沉积速率较大,分选性也较好。结合粒度特征分析得出,青海湖西北部布哈河口气候变化分为3个阶段:1853—1886年,该区气候向干旱方向发展;1886—1940年向湿润方向发展;1940—2013年向干旱方向发展。其中,1978年和1989年粒度特征的明显变化和布哈河水文资料相对应,说明了粒度特征指示该区气候干湿变化的可靠性。布哈河口环境受人类活动的影响较大。     

新疆塔克尔莫乎尔沙漠表层沉积物磁化率特征及环境意义

以新疆塔克尔莫乎尔沙漠发育典型的固定半固定沙丘为研究对象,分析了其磁化率变化特征,结果表明:1)研究区表层沉积物低频质量磁化率(χ_lf)和高频质量磁化率(χ_hf)变化趋势相近,χ_lf值总体上略高于χ_hf值。χ_lf与χ_hf含量最大为抛物线型沙丘,其次为灌丛沙堆,相反,χ_fd最高的为灌丛沙堆,其次是抛物线型沙丘。2)频率磁化率(χ_fd)的变化范围为0.02～2.65%,均值为0.76%,表明研究区表层风沙沉积物磁性矿物以多畴MD为主,含有极少量的SP颗粒。3)研究区水分条件相对较好,气候偏湿,表层沉积物磁性矿物来源具有多源性。     

陕北黄土洼天然淤地坝沉积物粒度特征与降雨关系研究

利用137 Cs断代技术进行沉积物的测年,结合1953—2010年的降雨资料,对黄土洼天然聚湫坝淤地沉积物粒度特征与降雨的关系进行了分析。结果表明,坝淤地4．1 m沉积物是在近百年内形成的,至少记录了42次较大的暴雨洪水事件;集中性降水形成的洪水,主要携带粗颗粒沉积物,对土壤的侵蚀力更强;在丰水年,沉积物粒度与年降水、7—9月降水、30日最大降水和24 h最大降水的相关性极显著,而在枯水年,沉积物粒度与降水因子的相关性较丰水年弱。本研究为反演陕北黄土高原土壤侵蚀产沙过程,推算侵蚀量提供理论依据。     

沉积物中炭屑对粒度分析结果的影响及预处理方法探讨

通过采用3种不同预处理方法,对52个含炭屑样品进行粒度对比分析。结果表明:炭屑颗粒的混入会造成样品粒度分析结果的失真,具体表现在沉积物样品粗颗粒(>40μm)组分含量明显增加、样品各项粒度参数(平均粒径、中值粒径和偏度)显著增大,且随着炭屑含量的增加,去炭屑前后粒度参数的变化值呈规律性变化。综合理论和经验分析得出,当炭屑含量≥1.7%时,样品必须做炭屑预处理。基于本次实验样品的黄土性状(含黏粒少、分选好、颗粒细等),烧失法(F3)是一种值得推荐的去除炭屑较为彻底的预处理方法。     

新疆博斯腾湖湖周水体碳和盐离子的空间分布

以博斯腾湖为研究对象,在大湖区周边及开都河取水样和表层土样,分析湖周水体中颗粒有机碳（POC）和溶解有机碳（DOC）在秋季的空间分布特征及其与周围土壤碳及水体盐离子的关系。结果表明：湖周水体中POC浓度的空间变化较大（0.1~1.2 mg•L^-1）,而DOC浓度的变化较小（8.5~12.3 mg•L^-1）。两者在出湖口和入湖口处的浓度均较低,与开都河的浓度相近。与早期相比,博斯腾湖水中无机碳存在由CO₃ ^2-向HCO₃^-转化的现象。回归分析显示,水体中各形态碳与土壤碳之间没有显著的线性关系,表明水体中碳的含量受周围土壤的影响不大。     

新疆湖泊沉积记录的气候水文变化及其环境效应

在综合分析湖泊沉积记录的西北干旱区全新世气候特征及演变规律基础上,对新疆不同时间尺度上湖泊的水文变化进行了研究.新疆不同地区全新世气候环境存在差异,北疆全新世主要经历了早期温干、中期暖湿以及后期温十的气候演化过程,但不同湖泊记录的气候转型时间有所差别.南疆全新世以来湖泊记录研究较少,对气候演变规律有不同的认识,但中全新世暖湿气候特征具有一致性.根据近千年来的湖泊沉积记录研究,近百年来新疆处于暖干化阶段.总体来看,全新世以来湖泊水位出现了明显的波动.并呈现总体下降的趋势.然而,近50年来,随着流域人口增加、社会经济发展等强烈的人类活动影响,造成流域水资源的匮乏,导致湖面的快速萎缩,引起严重的区域环境问题.地质历史时期的湖面升降,敏感地体现了气候的波动过程,由气候因子波动及人类活动趋势分析,新疆湖泊水面将继续萎缩.     

博斯腾湖湿地Cu、Ni和Pb的分布特征及其生态风险

为探讨博斯腾湖湿地重金属分布特征及其潜在生态风险,采集博斯腾湖湿地表层沉积物样品,利用HNO_3-HF-HClO_4体系及全自动石墨消解仪消解,以AAS原子吸收光谱仪-石墨炉法测定Cu、Ni和Pb的含量。研究发现:博斯腾湖湿地沉积物中Cu、Ni和Pb的含量分别达到12.11(7.37~28.75)mg·kg~(-1)、117.51(90.03~195.38)mg·kg~(-1)和6.94(0.99~23.19)mg·kg~(-1),Cu和Pb的含量均低于背景值,而Ni的含量远高于背景值,是背景值的4.66倍。重金属累积程度依次为:NiCuPb,Ni的地累积指数处于2级以上污染水平,Cu和Pb地累积指数均处于0级污染水平,Ni为博斯腾湖湿地沉积物中主要富集的重金属元素,Cu和Pb基本无富集;3种重金属累积程度均存在明显的空间差异,其中,博斯腾湖西岸的累积程度相对偏高。湿地沉积物中Cu、Ni和Pb的潜在生态风险均为低等级,可产生轻微生态危害;但Ni对湿地重金属综合潜在生态风险贡献度最高,其潜在生态风险不容忽视;就整个环湖区湿地来看,西岸潜在生态风险相对偏高,与累积程度的评价结果趋于一致。     

向海尖底泡沼泽沉积物磁化率特征及其环境意义

以吉林省向海自然保护区尖底泡沼泽湿地为研究对象,通过210Pb,137Cs建立高分辨率年代序列,并结合沉积物粒度指标,分析沉积物粒度与磁化率变化的相关性,对向海近几百年的环境变化进行探讨.结果表明:历史时期内陆沼泽沉积物频率磁化率反映的向海气候变化可划分3个阶段,并与粒度的分析结果基本一致.沼泽沉积物磁化率可以作为恢复历史时期环境变化的指标之一.