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高山河流、湖泊系统是对全球气候变化的高度敏感区域,也是碳循环的重要组成部分。溶解性有机物(DOM)是水生生态系统中最大的碳库之一,其来源和组成直接决定其生物和光化学反应活性。水生生态系统中DOM的组成受到自然过程和人为活动的强烈影响,并表现出高度的空间异质性。在区域或流域范围内,气候和水文特征、湖泊营养水平和水力停留时间、以及流域土地利用的变化均会影响DOM组成。在土壤贫瘠、人类干扰较弱的高山水生...
湖泊等内陆水体占全球两极冰盖以外陆地面积3.7%,每年承接、输移的碳通量可高达5.1 PgC yr-1,占地表年净固碳通量约70%。溶解性有机物(DOM)是湖泊天然有机质的主要赋存形态和活跃成分,DOM经微生物降解和光降解能释放大量小分子有机酸及碳氮磷等生源物质,支撑异养型微生物新陈代谢的同时也影响湖泊富营养化进程。北半球中高纬度湖泊及高山高原湖泊冬半年通常经历较长时间的冰层覆盖期,极圈以内湖泊每...
河流、湖库等水体每年传输转化的陆源碳通量可达5.1PgC yr-1,其中排放的CO2通量可达3.9PgC yr-1,是陆地有机碳迁移和转化的枢纽和要冲。溶解性有机物(DOM)是天然有机质最重要的赋存形态和活跃成分。DOM分子组成的改变直接影响其活性和生物可利用性,进而影响水生态系统能量传输过程。流域城市化与农业开发会增加陆源生源要素向河流输出(图1),可能会给下游河流系统带来大量富含蛋白质和高生物...
近年来,受自然气候条件和人类活动的双重影响,中国湖泊的水环境问题受到广泛关注。有色溶解性有机物(CDOM)是DOM中的重要组成部分,是水色遥感重要参数之一,广泛存在于各种天然水体中,湖泊CDOM的来源受到周边的土地利用、气候变化、工农业污染排放等影响,与湖泊水质状况高度相关,同时影响水下光场分布特征。
中国科学院东北地理与农业生态研究所水环境遥感学科组的科研人员于不同季节对中国48个河口水体有机碳浓度、DOM来源及分子组成进行了野外调查采样及分析。
长三角地区大部分湖泊为非通江湖泊,地势低平,港汊及闸坝众多,水流宣泄不畅,水力滞留时间较长,加之周边地区城镇人口稠密.因此与水滞留时间短的通江湖泊相比,非通江湖泊的有色可溶性有机物(CDOM)来源和组成具有差异性.本文选取了3个重要的中型非通江供水湖泊——滆湖、淀山湖和阳澄湖,对枯水期、平水期、丰水期3种水文情景下CDOM组成结构变化特征进行分析,从而进一步揭示该类湖泊CDOM来源和对水文情景响应...
化学需氧量是衡量水体中有机物量及污染程度的综合性指标,也是我国《地表水环境质量标准(GB 3838—2002)》的重要评价指标.然而,由于测定过程缓慢和使用了有毒有害试剂易于形成二次污染,现行标准的高锰酸钾和重铬酸钾化学需氧量测定方法无法做到环境友好,也不能反映当前快速和实时监测的技术需求.因此,迫切需要发展操作简便、快速高效、灵敏可靠、环境友好和环保绿色的化学需氧量替代检测方法.本文首先从文献计...
活性氧物种(ROS)参与天然水体系统中的光化学反应、氧化还原反应,是影响水体中有机污染物的迁移、转化、环境归宿及生态效应的重要因素.然而目前对草源型可溶性有机物(DOM)分解过程中ROS的产生过程并不清楚.本文通过室内模拟实验,首先构建了室内测定3种ROS (3CDOM*、1O2、·OH)的方法,进而分析草源植物——苔草(Carex tristachya)残体浸出液中DOM光降解过程中ROS的产生...
高邮湖、南四湖和东平湖作为南水北调东线枢纽湖泊,其水质状况对保障调水安全起到关键性作用.本文运用三维荧光光谱-平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)分析了3个湖泊在不同水文情景下有色可溶性有机物(CDOM)吸收、荧光光谱特征以及荧光组分与主要水质参数的相关性,以探究3个湖泊CDOM来源组成特征.结果表明,平行因子分析法解析CDOM三维荧光图谱,得到陆源类腐殖质C1、类色氨酸C2和类酪氨酸C3....
溶解性有机物(DOM)是水体中有机碳最大的储存库,是地球水圈中有机碳的主要载体和生物体的主要底物,对全球碳循环具有重要的贡献。DOM的组成结构和大小在一定程度上决定了碳循环和二氧化碳的排放,甚至可以影响全球气候的变化。有色溶解性有机物(CDOM)是DOM中的重要组成部分并广泛存在于各种天然水体中,是湖泊生态系统的重要影响物质。
在国家自然科学基金及国家自然科学基金委创新研究群体等的联合资助下,中国科学院南京地理与湖泊研究所张运林研究组与Yale-NUIST研究人员开展合作,运用2012-2014年太湖及周边河道逐季度野外观测数据,深入揭示太湖有色可溶性有机物CDOM与甲烷释放之间的内在关联,相关成果发表在环境期刊Environmental Science & Technology上,第一作者为周永强和肖启涛。
在国家自然科学基金及国家自然科学基金委创新群体等的联合资助下,中国科学院南京地理与湖泊研究所张运林研究小组周永强等科研人员基于国内97个湖库及其他大江大河样点数据,加之文献整理分析,并结合大型围格实验结果数据,深入分析CDOM来源组成对富营养化及气候变化的响应机理。相关成果发表在地球科学综述期刊Earth-Science Reviews上。
湖泊面积仅为除冰盖外陆地表面积的3.7%,却贡献了自然生态系统中近20%的甲烷排放量,因而湖泊等湿地乃全球范围内碳循环重要的枢纽。气候变化及富营养化均能在一定程度上促进湖泊甲烷释放,而甲烷释放通常认为是甲烷产生及甲烷氧化过程相互作用的结果。尽管传统观点认为厌氧环境下甲烷古菌代谢是湖泊甲烷生成的必由之路,然而大量最新研究进展表明,有氧水体中依然存在甲烷超饱和的现象,并且认为湖泊甲烷悖论可能为微生物作...
基于2006年和2007年1月两次太湖采样,对50个点位的有色可溶性有机物(CDOM)光谱吸收、荧光、溶解性有机碳(DOC)浓度及遥感反射率进行测定与分析,探讨冬季太湖CDOM的吸收荧光特性及空间分布,建立CDOM吸收系数的遥感反演算法.结果表明,太湖冬季CDOM在355nm处吸收系数a(355)变化范围和均值分别为1.837.34m-1、3.37±1.01m-1,相应的荧光及DOC浓度变化范围、...
利用2010年4月23日在昆承湖采集的水体吸收系数数据,对总悬浮物颗粒物、浮游植物色素颗粒物、非色素颗粒物和有色可溶性有机物的吸收特征进行研究.结果表明,春季昆承湖水体除675nm附近具有叶绿素吸收峰的红光波段外,非色素颗粒物吸收系数大于浮游植物色素颗粒物吸收系数,总颗粒物吸收系数光谱分布与非色素颗粒物的吸收光谱类似,即吸收系数随波长的增大而减小;非色素颗粒物和有色可溶性有机物的吸收系数随波长的增...

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