中国主要流域河蚬[Corbicula fluminea(Müller,1774)]形态及其对环境的适应性

双壳动物形态变化是适应环境变化的一个重要方面.但不同环境条件下的适应机制可能存在差异.河蚬是一种底栖双壳类动物,原产东南亚,现分布于世界许多地区.本研究采集了我国江、淮、黄河和西江等主要流域的河蚬样品,进行了三度空间尺度分析,以认识壳体形态的区域变化及其影响因素.结果表明,长江上游和西江上游等高山与峡谷地区河蚬的相对高度、圆度和凸度均小于黄淮、汉水流域和西江中下游等低山和平原地区.水流速度是造成这种形态适应性变化的主要原因.流速的增加使河蚬向相对长、矮和扁的方向发展,这种形态利于个体在底质中固定下来而不被水流冲走;而缓慢的水流使河蚬向相对宽圆的方向发展.环境温度、水体化学与河蚬形态之间不存在相关性,表明二者对河蚬形态的影响不明显.上述结果不仅有助于认识双壳动物对环境变化的适应性,而且对我国的河蚬养殖和捕捞也具有指导意义.     

寒温带流域硅酸盐岩的风化特征——以嫩江为例

测定了嫩江水系河水主要离子组成(Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-),分析了不同类型岩石风化、大气降水、人为输入对河水溶解质的相对贡献,并对整个流域以及各子流域的岩石风化速率和CO2消耗速率进行了估算.结果表明,嫩江水系河水呈弱碱性,pH平均值为7.5;阳离子以Ca2+为主,约占阳离子总量的50％;阴离子以HCO3-为主,约占阴离子总量的85％.河水中的阳离子主要来源于硅酸盐岩风化(约38％)和碳酸盐岩风化(约32％),其余来源于蒸发岩溶解(约25％)和人类活动(约5％)以及大气降水输入(＜1％).嫩江流域硅酸盐岩风化速率约为1.37 t· km-2·a-1(TDS硅酸盐岩),硅酸盐岩风化对大气CO2的消耗速率约为40.1×103 mol·km-2·a-1.     

昆明西山滇青冈林内滇青冈种子库动态的研究

通过对昆明西山滇青冈林内滇青冈种子库的跟踪取样调查和种子埋藏试验,对滇青冈种子库的动态进行了研究。昆虫在种子成熟前侵入种子,经种子雨进入种子库时已有71.8%的种子失去萌发能力。种子雨输入种子库的绝大部分种子停留在表面种子库,其中48.55%的种子被虫害,25.36%被某些非生物或生物搬运,17.39%的腐烂,8.7%的被动物当场取食,没有种子萌发,影响种子库动态的各种因子的作用大小在时间上是变化。被搬运的种子中,有4.9%的由表面种子库转移到埋藏种子库。土层是滇青冈种子的安全生境,土壤种子库的存在时间超过250天。埋入土壤的试验种子一直处于静止状态,到6月雨季后有80%种子萌发,20%的腐烂。萌发种子数是当年产种子的0.26%。滇青冈林内的滇青冈种子库是季节性的,种子库对种群个体的补充作用是有限的。     

利用反硝化细菌法测试水体硝酸盐氮氧同位素

反硝化细菌方法作为测试硝酸盐氮氧同位素组成的最新方法,具有可测试低浓度水样、对样品无需特殊处理、不会交叉污染和需样量少等诸多优点而得到迅速发展。本研究率先在国内实验室利用反硝化细菌法成功测试了硝酸盐氮氧同位素组成,将经过5～10d培养的反硝化细菌Pseudomonas aureofaciens离心,然后将菌液浓缩5倍,再向顶空进样瓶注入3mL菌液,密封后利用高纯氮气吹扫3h以上,注入50nmolNO3-水样经过夜培养灭活后,使用TraceGasPre-concentrator-Isoprime测试N2O同位素组成,结果表明,重现性和测试精度与国际上类似研究接近。该方法的建立对于国内开展河流及湖泊(水库)、降水等氮的生物地球化学循环将起到促进作用。     

典型岩溶区域主要土壤类型分布特征与表层土壤保有量估算

在我国西南岩溶区域,土壤受地质和地形条件的影响程度较深,表现出强烈的非均一性;且在不同地质地形条件下,缺乏具体的量化参照系数,致使对土壤元素库容等方面的估算存在较大偏差。据此,本研究基于对贵阳市乌当区实地考察结果,归纳确立土壤在不同地质与地形下的分布特征,修正了现有的土壤图。利用地形图提取区域的坡度信息,再与土壤图和地质图进行叠加,乘以相应类型条件下土壤的经验系数,估算区域主要土壤类型表层(≤1m)土壤的保有量。结果表明,乌当区境内坡度>35°的碳酸盐岩地区无黄壤分布;石灰土的覆盖率和土壤剖面深度随坡度的增加,呈下降趋势,但连续性石灰岩分布区的石灰土变异程度较大;该区表层土壤(≤1m)保有量约为65656万t,主要集中分布在0°～15°碳酸盐岩分布区,且黄壤占50%以上。     

黄土地区不同覆被下土壤无机碳分布及同位素组成特征

土壤无机碳在剖面上的分布在评估区域碳库储量、陆地碳循环以及全球变化的研究中具有重要作用.本文通过测定黄土地区不同植被类型覆盖下土壤pH值、碳酸盐含量、δ13C和δ18O值,探讨了黄土地区植被类型对碳酸盐在土壤剖面中分布和同位素组成特征的影响.结果表明:各剖面碳酸盐含量为5.7％ ～ 14.1％,其均值大小为荒地＞草地＞林地;林地中,阔叶林＞灌木林＞针叶林,针叶林变化最明显;受成土母质影响,各剖面土壤pH值在7～8,呈弱碱性;土壤碳酸盐δ13C值分布为-6.2‰～-1.8‰,各剖面δ13C均值大小为荒地＞灌木林＞针叶林＞草地＞阔叶林;植被类型主要是通过向土壤输入有机质来影响土壤无机碳同位素组成;不同覆被下土壤剖面碳酸盐δ18O值差异明显,其可能受土壤物理性质如孔隙度、湿度等影响;黄土地区不同覆被下土壤无机碳含量和δ13C、δ18O值明显不同,因此,在植被演替过程中,植被类型的改变会影响到土壤无机碳库的储量和区域碳循环过程.     

喀斯特地区土壤剖面CO_2、CH_4 和N_2O浓度的相关关系

2006年6月—2007年5月对喀斯特地区土壤剖面中CO2、CH4和N2O进行采样测定,分析了三者间时空分布的相关关系。结果表明,土壤剖面中CO2和N2O含量分别为0.35～35.3ml.L-1和0.31～5.31μl.L-1,夏秋季节高于冬春季节;CH4浓度为0.1～4.7μl.L-1,季节差异不大。随着土壤深度的增加,CO2和N2O的浓度先增加而后明显减小或趋于稳定,CH4浓度则与CO2和N2O相反。相关分析表明,土壤剖面CO2与N2O浓度的时空分布呈显著正相关,与CH4则呈显著负相关。N2O和CH4的时空变化规律为互逆关系,但只在花溪荒草地、清镇阔叶林以及森林公园的马尾松林和阔叶林观测点达到显著水平。     

洪家渡水库溶解二氧化碳分压的时空分布特征及其扩散通量

为了了解水库温室气体的释放特征,于2006年4月、7月、10月和2007年1月对中国西南喀斯特地区新建的洪家渡水库入库水体、出库水体和水库坝前水体的CO2分压(pCO2)特征进行了分析.结果表明:入库河流pCO2为春季<夏季<秋季<冬季,其中,六冲河全年平均值为488μatm,凹水河全年平均值为624 μatm;水库库区表层水体pCO2冬季最高,春季最低,分别为925和279 μatm,全年平均值为598 μatm;在水体垂直剖面上,pCO2随水深的增加而增加;出库水体pCO2夏季最高,达8 417 μatm,春季最低,为382 μatm,全年平均值为3 260 μatm.就全年平均而言,入库水体、水库库区表层水体以及出库水体PCO2均高于大气CO2分压(380 μatm),其向大气中释放的CO2通量分别为3.93～6.29、4.87～7.79和64.29～102.86 mmol·m-2·d-1.该水库总体上是大气CO2的源,天然河流水体经水库作用后CO2释放强度增加,导致水库泄水pCO2为天然河流的16倍、水库库区表层水体的13倍,其向大气中释放CO2量也相应增加.因此,水库泄水的CO2释放问题值得关注.     

喀斯特石漠化地区土壤温室气体的地气交换特征

利用密闭箱-气相色谱法于2006～2007年对黔中喀斯特地区土壤二氧化碳、氧化亚氮和甲烷的释放通量进行原位观测,研究我国南方喀斯特石漠化地区土壤温室气体地气交换特征.结果表明:喀斯特石漠化地区土壤是大气CO₂、N₂O的释放源,CH₄的吸收汇.土壤CO₂的释放通量介于450.8±50.8～1281.3±214.7 mg·m^-2·h^-1在之间,夏秋季节高于冬春季节;N₂O的释放通量介于-25.4±4.1～105.8±31.2μg·m^-2·h^-1之间,在夏季最高,在9月、11月和12月出现土壤对大气N₂O的吸收;全年CH₄交换通量介于-0.27±0.18～0.81±0.26 mg·m^-2·h^-1之间,随季节的变化不明显.气候条件对土壤CO₂和CH₄交换通量的影响较小,土壤水分对N₂O释放通量的影响效应在不同的季节不同.相关分析结果显示,土壤N₂O和CH₄地气交换通量受到土壤硝态氮含量的调控.     

碳与锶同位素在六盘水地下水研究中的应用

分季节采集贵州省六盘水市地下水,并分析其水化学组分、溶解无机碳及其碳同位素和锶同位素组成,研究其地下水的水质情况和污染特征。结果表明:研究区水化学组成主要是以HCO3-Ca为主,属于典型的喀斯特区域地下水组成特征;地下水方解石饱和指数SIcalcite接近稳态,具有弱侵蚀性,与pCO2之间呈负相关关系,说明有机污染物降解CO2对于水岩反应起到了相当程度的影响;枯水季节溶解无机碳含量高于丰水季节,而δ13C季节变化并不明显,同位素与水化学的分析表明,区内城镇居民区和农田区地下水受人为活动污染明显;研究区87Sr/86Sr变化不大,而污水的87Sr/86Sr在0.7080。通过水化学和同位素分析表明,人为输入对于地下水的影响与地质背景、污染源特征及水文条件等有关。