Evaluation of shallow groundwater discharge fluxes and nutrient fluxes in the west of Qinghai Lake using radium isotopes

We collected 14 samples and 9 samples for surface water in Quan bay and the north bay of Qinglai Lake respectively,as well as 11 samples for groundwater and 3 samples for river water.First the water samples were filtered through a

大柴旦盐湖中镭同位素分布特征来源及示踪意义

为了查明大柴旦湖周围水体相互作用过程,2016年3月和7月分别采集了大柴旦周围多种水体样品、悬浮颗粒物和湖底沉积物.测试了大柴旦盐湖、深部地下热水、表层地下水热水、浅层地下水、河流水体中镭同位素的活度值,通过解吸和扩散实验,获得了河流悬浮颗粒物和湖底沉积物扩散的镭同位素活度值.结果表明:河口区(3L10、3L11、3L12)^(^(223))Ra、^(224)Ra、^(226)Ra和^(228)Ra活度比湖中心的活度值高,湖水中^(223)Ra、^(224)Ra、^(226)Ra和^(228)Ra活度先随着盐度的增加而升高,当盐度大于168.99‰时,则随着盐度的增加而降低,这表明镭同位素在进入湖体是先发生解吸,后发生镭同位素的共沉淀.深部地下热水^(223)Ra、^(224)Ra和^(228)Ra的活度值是表层地下热水^(223)Ra、^(224)Ra和^(228)Ra活度值的3~4倍,而^(226)Ra活度值正好相反,表层地下热水中^(226)Ra的活度值比深部地下热水中^(226)Ra的活度值高,在表层具有明显的积累现象.这是由于短半衰期^(223)Ra、^(224)Ra和^(228)Ra发生衰减,而长半衰期^(226)Ra得到积累的原因,从而表明镭同位素的运移方向是从深部往上涌的过程.大柴旦盐湖中的镭同位素主要来源于深部地下热水、浅层地下水和河流.大柴旦周围水循环过程是雨和冰雪融水下渗补给深部和浅层地下水以及地表径流;深部地下热水一部分上涌至表层,经过出山口之后全部转化为浅层地下水,一部分通过深大断裂汇集到大柴旦湖;浅层地下水直接汇集到湖盆;地表径流在山区下渗补给浅层地下水,丰水期汇入到湖盆.

青海湖泉湾镭同位素的空间分布与沿岸地下水排放评价

青海湖是青藏高原的重要组成部分,它是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体.其沿岸地下水的排放直接影响了青海湖的水文生物地球化学过程,然而对该问题的研究仍然不充分.本研究于2014年对青海湖泉湾湖水、河水和地下水进行223Ra和224Ra活度的测定分析,并对泉湾湖水水平向和垂直向的Ra活度分布进行深入分析,最后估算并探讨了泉湾水体的停留时间和布哈河口沿岸地下水的排放通量.表层湖水、河水、地下水不同端元的水体223Ra和224Ra活度值分别为0.441和0.026 dpm/100 L、0.22和0.016 dpm/100 L以及0.061和1.30 dpm/100 L,最高值为地下水,其次湖水,河水最小;总体上泉湾湖水223Ra和224Ra活度随离岸距离增加分别由0.047到0.011 dpm/100 L和1.4到0.2 dpm/100 L的减小,垂向上Ra活度呈楔形分布,Ra活度在不同方向上的非保守性分布主要受到悬浮颗粒物解析的影响;通过水体滞留时间模型计算获得青海湖泉湾水体的平均停留时间为1.8天,进一步分析泉湾水体Ra的源汇项,应用镭同位素质量平衡模型获得泉湾布哈河口沿岸地下水排放通量为0.054~0.109 m^3/(m^2·d).

高寒草原草甸区土壤侵蚀及植被覆盖对养分空间分布的影响——以兴海盆地子科滩为例

为探索高寒草原草甸区土壤中养分的空间分布特征及其影响因素,通过遥感解译分类、137Cs示踪土壤侵蚀以及土壤化学方法相结合,研究了高寒草原草甸兴海盆地子科滩不同植被类型、植被盖度以及土壤侵蚀强度下的土壤养分的空间分布及差异。结果表明:植被盖度与TN,OM,EXT-P呈p<0.01水平上显著正相关,与EXT-N呈p<0.05水平上显著正相关,表明TN,OM和EXT-N对高寒草原草甸地表植物的生长有着显著积极的影响。高寒草甸土壤中的OM,TN,EXT-N,EXT-P以及EXT-K的含量高于高寒草原的原因为高寒草甸植被密度大且覆盖有约15 cm厚的植毡层。研究区植被覆盖度越高,则土壤侵蚀强度越弱。土壤养分OM,TN,EXT-N,EXT-P呈现出从西南到东北逐渐降低的趋势,而土壤侵蚀强度变化趋势与之相反。因此地表植被状况良好与否对高寒草原区土壤养分的存贮和降低水土流失均具有重要的生态意义。

镭同位素示踪盐湖地下水排放通量——以大柴旦盐湖为例

为了解大柴旦盐湖地下水排放通量,测试了深部热水、浅层地下水、河流水、盐湖表层水中镭同位素((223)^Ra、(224)^Ra、(226)^Ra和(228)^Ra)的活度值。研究结果表明湖水中(223)^Ra、(224)^Ra、(226)^Ra和(228)^Ra的活度值,在盐度较低时随着盐度的增加而升高,当盐度大于168.99‰时,则随着盐度的增加而降低,这是由于在靠近河口区湖中镭同位素先发生解吸,蒸发后期湖中镭同位素发生了共沉淀的原因。(223)^Ra、(224)^Ra和(228)^Ra的活度值在深部地下热水比在自然露头热水中高;而(226)^Ra正好相反,自然露头地下热水中(226)^Ra具有明显的积累现象。丰水期深部地下热水、浅层地下水和河流三个端元对大柴旦湖中镭同位素贡献比例分别为0.01、0.31和0.68。水体平均停留时间是9.13 d。由深部地下热水排放到大柴旦的通量变化范围为1.17×10^(3)±2.021.31×10^(3)±10.17 m^(3)/d,平均为1.24×10^(3)±12.20 m^(3)/d,浅层地下水排放通量变化范围为1.58×10^(6)±4.92×10^(3)2.61×10^(6)±2.71×10^(4)m^(3)/d,平均为2.09×10^(6)±3.20×10^(4)m^(3)/d。本研究将为盐湖中地下水排放示踪提供一种有效的方法。

Sedimentary environment change in northwestern of Lake Qinghai Based on the ^(137)Cs and ^(210)Pb

Lake Qinghai is located in the northeastern margin of qinghai-tibet plateau.It’s very sensitive to climate change.Through the research of modern sedimentary environmental change in Lake Qinghai,We expect to gain the information about its response to global environmental change.Our study collected three sedimentary columns of Lake Qinghai in the northwestern,Column samples’length

2001-2018年基于MODIS遥感影像的青海湖湖冰物候变化特征分析及其影响因素

青海湖是青藏高原上最大的咸水湖,研究该区域冬季湖泊冻融时间的变化趋势及其与气候变化之间的关系,可以为预测未来气候对青海湖水情变化提供重要的见解。根据冰的亮度温度值高于水的亮度温度值这一差异,使用2001—2018年MODIS MOD02QKM数据产品和Landsat TM/ETM+遥感影像分别提取了青海湖开始冻结、完成冻结、开始消融和完成消融四个时间点的数据,综合分析青海湖湖冰物候特征变化,并结合气象数据,得出湖冰物候变化对气候的响应。结果表明:青海湖每年11月左右进入冰期,12月开始形成稳定的冰盖,次年3月或4月开始消融。湖冰覆盖时长和封冻期的变化趋势基本相同,整体上呈现出缩短的趋势,湖冰消融期整体上呈现出先缩短后增加的趋势;2001—2018年,平均首日冻结面积为8.15%,平均冻结速率为192.02 km2∙d−1,开始冻结和完成冻结的日期略有延迟,开始消融和完成消融的日期已经大大提前;冬季温度越高,青海湖湖冰封冻时间越短,日照时数越长湖冰覆盖时长越短,对于湖冰消融期来说,降水量越多湖冰消融速度越慢,平均风速越大湖冰消融速度越快。初步认为,气温是湖冰冻融的主要因素,预测未来1—2 a青海湖冬季气温仍会呈现上升趋势,湖冰封冻时长也会出现缩短趋势。

青藏高原东北部草原区土壤(137)Cs和(210)Pb(ex)分布特征

^(137)Cs和^(210)Pb_(ex)核素示踪技术已经被广泛的应用于高原地区土壤侵蚀示踪研究。本研究在青藏高原东北部的共和盆地和兴海盆地利用^(137)Cs和^(210)Pb_(ex)来探索两种核素在空间上及土壤剖面中的分布特征和差异性。结果表明^(137)Cs和^(210)Pb_(ex)的面积活度变化范围分别为0-4637.04 Bq·m^(-2)、1727.37-10738.57 Bq·m^(-2),区内由^(137)Cs和^(210)Pb_(ex)得到的面积活度空间分布趋势一致。同时^(137)Cs和^(210)Pb_(ex)在不同类型土壤剖面中的分布特征也一致,由于土壤侵蚀和堆积的强度不同,相比非积非蚀剖面,堆积剖面中^(137)Cs和^(210)Pb_(ex)的质量活度高,而侵蚀剖面中的低,分布深度相比非积非蚀剖面,堆积剖面中^(137)Cs和^(210)Pb_(ex)的分布深度更深,而剖面中的浅,植被类型对^(137)Cs和^(210)Pb_(ex)在土壤中的纵向迁移影响较大,草甸植毡层对土壤的固结能力很强,土壤不易受到外力作用发生侵蚀。^(137)Cs和^(210)Pb_(ex)的来源及性质不同导致它们在同一土壤剖面中的含量及分布深度不同,^(210)Pb_(ex)在同一剖面中的质量活度较^(137)Cs的高,除堆积剖面外同一剖面中^(210)Pb_(ex)下渗深度也比^(137)Cs深,而堆积剖面由于发生堆积,^(137)Cs分布深度也较深。