坡面片蚀泥沙有机碳组分及^(13)C同位素不均匀富集对水动力学参数的响应

[目的]探究片蚀泥沙轻组有机碳(LF_(OC))和重组有机碳(HF_(OC))不均匀富集的水动力学和碳同位素特征,为正确理解水蚀作用下土壤有机碳库变化提供理论与技术支撑。[方法]以陕西省咸阳市杨凌区土为研究对象,采用改进“三区”移动式变坡钢制土槽,结合人工模拟降雨技术,测定径流水动力学参数和泥沙各粒径团聚体有机碳组成及其δ^(13)C值,并辅以棕壤侵蚀泥沙有机碳δ^(13)C值和水力参数,验证土试验结果的准确性。[结果]①雨强和坡度较小时,侵蚀泥沙LF_(OC)和HF_(OC)易发生富集,且相较黏粉粒和微团聚体,大团聚体LF_(OC)与HF_(OC)含量受雨强和坡度的影响更大;②侵蚀泥沙黏粉粒中有机碳δ^(13)C值与其有机碳活跃分数(λ)呈负相关,而其他粒径团聚体有机碳δ^(13)C值与其λ呈显著正相关(p<0.05);③流速与黏粉粒λ显著正相关(p<0.05),雷诺数与各粒径团聚体有机碳δ^(13)C值均呈显著负相关(p<0.01),片蚀过程中流速越大,黏粉粒中LF_(OC)越易于优先输移,而紊流加剧则促进低δ^(13)C值团聚体有机碳的优先输移;④对于侵蚀泥沙黏粉粒,流速和雷诺数越大,其有机碳δ^(13)C值越小,λ越大;对于微团聚体和大团聚体,雷诺数越小,其有机碳δ^(13)C值与λ越大。[结论]片蚀过程中轻重组有机碳流失与流速和雷诺数密切相关。并进一步验证了^(13)C同位素对侵蚀泥沙有机碳示踪的有效性。

江苏沿海沉积物有机磷含量、总有机碳、总氮与同位素特征及有机质来源解析

沉积物有机质分布与来源是海陆过渡带生物地球化学循环和沿海生态环境研究中的重点和难点问题,一直受到广泛关注。选择江苏沿海为研究区域,于2016年采集61个表层沉积物样品,查明其中的有机磷(OP)含量、总有机碳(TOC)、总氮(TN)及有机碳和总氮同位素(δ^(13)C_(org)、δ^(15)N_(tot))特征,试图阐明江苏沿海沉积物有机质来源。结果表明:沉积物有机磷含量、总有机碳、总氮与粒度之间存在显著的相关关系,明显受水动力作用的影响。元素比值与同位素的定性分析表明,沉积物有机质主要由海洋生物提供,也受陆源输入的影响。同位素混合模型计算结果进一步发现,海源对沿海沉积物有机质平均贡献比例达到56.9%,其次为陆源C3植物、土壤以及农业肥料,平均贡献比例为38.5%,生活污水的贡献比例仅为4.6%。海源有机质通过洋流和潮波输送至江苏沿海,而河流输入和沿海养殖可能是陆源输入的重要方式。尽管陆源输入不是江苏沿海沉积物有机质的主要贡献来源,但可能是沿海水体富营养化的驱动因子。

贵州草海颗粒物和沉积物有机碳氮同位素特征及来源研究

探究湖泊有机质来源,为从源头上控制草海营养盐负荷提供参考。在草海湖泊及入湖河流上设置13个采样点,于2023年3月采集并测定湖泊和河流中颗粒物和沉积物的有机碳同位素(δ^(13)C)、有机氮同位素(δ^(15)N)、C/N及总有机碳(POC、TOC)和总氮(PON、TON),结合MixSIAR同位素模型分析颗粒物和沉积物的有机碳氮来源及贡献率。结果表明:颗粒物δ^(13)C为-27.56‰~-23.64‰,δ^(15)N为3.12‰~10.93‰,颗粒物有机碳主要来源于大气沉降(21.1%)和水生植物(20.7%),氮来源主要为土壤有机质(25.6%)和水生植物(25.3%);沉积物δ^(13)C为-28.18‰~-20.53‰,δ^(15)N为1.70‰~6.58‰,沉积物有机碳主要来源于大气沉降(34.4%)和水生植物(33%),氮主要来源于化肥(24%)。颗粒物和沉积物之间有机氮来源的差异反映出土壤有机质和水生植物来源的有机氮易降解,而化肥来源的氮则易沉积。

昆明城市土壤有机碳氮含量及其稳定同位素耦合关系研究

随着城镇化的快速推进,城市土壤已成为陆地生态系统重要组成部分,不同土地利用类型土壤有机碳氮含量、稳定同位素组成分布特征及其耦合关系是了解城市土壤碳氮循环过程的重要途径.选取昆明市区受人类活动影响程度不同的公园绿地、居住绿地、道路绿地、耕地4类土壤作为研究对象,开展0—20 cm土壤有机质碳氮元素及其同位素组成的空间分异特征与影响因素研究.结果表明,昆明城市土壤有机质含量低,有机碳(SOC)和总氮(TN)含量中值分别为6.14 g·kg^(−1)和0.55 g·kg^(−1),较全国城市土壤平均水平低27.22%(C)和28.57%(N).土壤有机碳同位素(δ^(13)C)平均值为-25.22‰±1.56‰,氮同位素(δ^(15)N)则分布范围较广,为1.22‰—10.12‰,平均值为6.55‰±1.58‰,显著高于其他自然土壤δ^(15)N值. 4类土地利用类型中,耕地土壤SOC、TN含量显著偏高,δ^(13)C和δ^(15)N值显著偏正.垂向分布上,公园绿地、居住绿地、道路绿地SOC、TN含量随土层深度的增加而降低,δ^(13)C和δ^(15)N值则呈现富集趋势,表明重同位素^(13)C、^(15)N在土壤腐殖质中富集.耕地土壤因人为耕作,理化性质分层特征不明显.昆明市较低的土壤有机质含量与城市化进程导致的土地利用类型改变、绿化年限影响的成土时间较短以及昆明市气候、土质、植被类型等多因素有关.昆明城市土壤δ^(13)C值主要受昆明C_(3)、C_(4)植被覆盖度等自然环境因素影响,而δ^(15)N值由于受城市中水灌溉影响,显著偏正于自然土壤,指示人类活动已显著改变城市土壤氮循环过程,使土壤中更富集重同位素^(15)N.不同土地利用类型土壤垂向分布特征揭示有机质的分解、转化过程会对碳、氮同位素产生分馏作用,且氮同位素分馏高于碳同位素的分馏.

珠江口盆地珠三坳陷文昌组有机质碳同位素异常成因

部分中国近海湖盆和大西洋裂谷盆地发现了腐泥型有机质碳同位素偏重的现象,并伴随异常高总有机碳含量和生烃潜力。本文依据泥岩有机碳测试、孢粉分析、主微量元素、泥岩和原油碳同位素及饱和烃色质色谱资料,并结合现代湖泊盘星藻发育特征,从有机质来源、古环境条件和有机质保存改造三个方面探讨了珠江口盆地珠三坳陷古近系文昌组碳同位素正偏移的成因机制。珠三坳陷文昌组碳同位素异常与气候、古生产力、古水深和藻类勃发等古环境因素有关。然而,从三级层序尺度看,古水深可能是一个不可忽视的重要因素:指示水深的Rb/K比值随深度加深而增加,与碳同位素和TOC含量变化趋势一致。同时现代湖泊研究也证实了盘星藻分布于不同水深范围,因此“深水型盘星藻”的繁盛很可能是珠三坳陷文昌组二段烃源岩碳同位素偏重的根本原因。

中国大气田烷烃气碳同位素组成的若干特征

勘探开发大气田是一个国家快速发展天然气工业的重要途径。1991年至2020年,中国新探明大气田68个,促进2020年产气1925×10^(8)m^(3),成为世界第4产气大国。基于中国70个大气田的1696个气样组分和烷烃气碳同位素组成数据,获得中国大气田烷烃气碳同位素组成特征:①δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最轻值和平均值,随分子中碳数逐增而变重,而δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最重值,随分子中碳数逐增而变轻。②中国大气田δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−11.4‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−56.4‰;油型气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−49.3‰~−18.9‰;无机成因气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−35.6‰~−11.4‰;根据这些数据编制了中国大气田的δ^(13)C_(1)值尺图。③中国天然气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−107.1‰~−8.9‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值为−107.1‰~−55.1‰;油型气δ^(13)C^(1)值为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值为−49.3‰~−13.3‰;无机成因气δ13C1值为−36.2‰~−8.9‰;根据上述数据编制了中国天然气的δ^(13)C_(1)值尺图。

沉湖130年来湖泊沉积物有机碳、氮稳定同位素变化及其环境指示意义

通过对2020年沉湖湖心采集的73cm长沉积柱(CH-01)中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、有机碳同位素(δ^(13)C_(org))和氮同位素(δ^(15)N)指标的分析,并结合年代测定(^(210)Pb、^(137)Cs比活度测试)结果,分析了130多年来沉湖沉积物有机质的来源,探讨受人类活动影响下湖泊的生态环境变化过程.结果表明:沉湖沉积物平均沉积速率为0.52cm/a,呈缓慢增大趋势.TOC、TN含量变化范围分别为0.89%~3.65%和0.04%~0.20%,δ^(13)C、δ^(15)N值变化范围分别为-29.34‰~-26.13‰和1.67‰~5.48‰,TOC、TN在38~26cm的快速上升对应于1970~1990年沉湖周边人口增长和湖泊改造工程频繁期.沉积物中有机质为混合来源,主要为土壤有机质、陆生C3植物和水生维管束植物.其中土壤有机质和陆生C3植物的贡献较大,1980年后由于人类活动导致湖泊水动力减弱,湿地内水生维管束植物对沉积物有机质的贡献率增大.因此,未来研究要从控制水土流失、合理调控湖泊水文条件等多方面着手,重视人类活动对湖泊生态环境影响.

土壤有机碳同位素组成在农田生态系统碳循环中的应用进展

土壤有机碳是地球表层储量最高且储存周期最长的生态系统碳库之一。如何提高土壤有机碳稳定性和增强土壤固碳减排能力,是陆地生态系统碳管理可持续战略的关键科学问题。国际学术界一致认为农田生态系统在固碳方面的作用越来越明显,在实现碳中和的进程中发挥重要的作用。农田管理实践方式会扰动土壤碳循环过程,采取有效的管理方式会使其成为碳汇。目前,国内研究主要集中在耕作方式、施肥和灌溉水平、秸秆还田对农田生产力、碳固持速率、温室气体排放方面的影响,但就农田生态系统有机碳稳定性对不同农田管理方式的响应机制以及与土壤碳排放之间的关系认识尚未明确。^(13)C同位素技术是研究农田土壤碳循环过程的有力工具,通过测定土壤碳排放过程中不同有机碳组分的同位素丰度,能够精准区别土壤呼吸组分和来源,从而更好地揭示土壤有机碳稳定性对农田管理措施的响应机制,为增强土壤碳汇效应和农业可持续发展提供科学依据。以往的研究大多集中在模拟试验以及小范围、短时间监测,与实际差距较大,测量结果会高估或低估实际值。因此,在未来的农田土壤碳循环研究过程中要采取多点、长时间实时原位监测,并结合^(13)C同位素技术,实现土壤CO_(2)排放实时分解,达到揭示土壤有机碳稳定性机制的目的。

东海嵊山岛末次冰期黄土有机碳同位素特征及其古环境意义

黄土沉积中有机碳同位素组成与古气候关系密切,对研究区域环境演变具有重要意义。本文聚焦我国东海嵊山岛末次冰期黄土地层,在磁化率和元素地球化学指标特征分析基础上,开展有机碳同位素组成特征研究。研究结果表明:嵊山岛黄土沉积剖面有机碳同位素组成波动范围-21.63‰~-27.56‰,平均值为-24.88‰,剖面有机碳同位素组成波动偏正;利用端元法对嵊山岛黄土沉积环境中C_(3)/C_(4)植被相对丰度进行估算,揭示沉积地层记录的植被类型是以C_(3)型植被为主导,C_(4)型植被对沉积地层中有机碳同位素的贡献有限;与南京洞穴石笋、苏禄海海洋沉积以及南极Vostok冰芯氧同位素记录对比,显示末次冰期间冰阶时期嵊山岛黄土沉积中有机碳同位素波动是以C_(3)型植被为主导的植被碳同位素对降水条件改变的响应,降水可能是这一时期黄土沉积中有机碳同位素变化的主要影响因素;在末次冰消期阶段,温度有利于C_(4)植被的发育,导致区域C_(4)型植被丰度有所上升,并对沉积地层中有机碳同位素变动的贡献增加。

三峡库区表层沉积物有机碳、氮同位素特征及对有机质来源的指示

为了阐明三峡库区表层沉积物有机质来源及其季节变化,基于2017年测定的三峡库区夏季和冬季干、支流表层沉积物样品中总有机碳(TOC)和总氮(TN)质量分数以及δ^(13)C_(org)和δ^(15)N,根据δ^(13)C_(org)和碳氮比确定了有机质来源范围,并运用δ^(15)N进行辅助分析,利用贝叶斯混合模型量化了三峡库区内有机质不同来源的贡献。结果表明:三峡库区表层沉积物中TOC和TN质量分数分别为0.79%~1.46%和0.07%~0.13%,夏季TOC质量分数略低于冬季,TN质量分数无季节差异;δ^(13)C_(org)和δ^(15)N值的范围分别为-26.35‰~-24.70‰和2.59‰~5.67‰,无季节差异;三峡库区表层沉积物有机质夏季主要来自土壤有机质和河流浮游生物,冬季以土壤有机质和水生维管束植物为主;两个季节污水有机质来源占比均处于第4位,三峡库区存在明显外源污染,主要与人工氮肥和生活污水有关,不存在明显季节变化。

基于碳氮稳定同位素比值和UPLC-Q-Orbitrap代谢组学技术的有机奶和普通奶的成分差异研究

目的:为了防止受利益驱动的一些不法商家随意标注“有机”字样来对食品采取假冒、伪造、以次充好等方式欺诈消费者。方法:本研究提出采用碳氮稳定同位素比值和UPLC-Q-Orbitrap代谢组学技术两种方式对有机奶和普通奶进行差异成分的研究,同时对不同泌乳期的有机奶进行分析。结果:由于碳和氮同位素比值单因素方差分析P<0.01,因此有机奶和普通奶具有显著性差异,可通过碳和氮同位素比值对有机奶进行判别;同时基于液相色谱-高分辨质谱的差异物质的代谢组学数据,采用OPLS-DA方法筛选出差异代谢物,共筛选包括组氨酸等5种差异较大的代谢物,且不同泌乳期的有机奶中组氨酸等化合物含量差异性较大。结论:该研究虽然样本有限,但有机奶和普通奶存在显著的差异代谢物,通过C和N同位素比值,以及5种筛查的差异代谢物可初步判定有机奶,该研究对有机奶和普通奶的差异化研究提供一定的科学依据。

新疆奎屯地区高砷地下水稳定碳同位素特征及其指示意义

地下水稳定碳同位素可以指示微生物作用下有机质降解过程对砷富集的影响.新疆奎屯地区是中国西北干旱区典型原生高砷水分布区,本研究以地下水为研究对象,奎屯河地表水为对照,通过野外采样,并借助原子荧光、稳定同位素分析等技术手段,对地下水的水化学指标、溶解性无机碳(DIC)、溶解性有机碳(DOC)和碳稳定同位素进行测定与分析.结果表明,研究区73%的地下水为高砷水,平均值为60.60μg·L^(-1),呈还原-弱碱性环境,地表水均为低砷水,呈中性和氧化环境.地下水中优势阴阳离子分别为Cl^(-)和Ca^(2+).地下水DIC受多种来源的共同影响,地表水DIC主要来自碳酸盐岩风化作用的影响.地下水δ^(13)C_(DIC)值的范围为-9.13‰—0.58‰,δ^(13)CDOC值的范围在-21.62‰—-13.79‰之间.地下水中除了微生物作用下有机质降解和碳酸盐岩溶解的影响外,还可能存在产甲烷过程对δ^(13)C_(DIC)值的影响.地下水中δ^(13)C_(DIC)-δ^(13)CDOC差值与ρ(As)、ρ(Fe)均呈显著负相关关系,表明微生物参与了铁氧化物的还原性溶解并促进了As的富集.

挥发性有机化合物标准样品的碳同位素δ^13C测定：以甲酸、乙酸为例

密闭石英管燃烧法制备挥发性有机化合物(VOCs)标准同位素样品时,可有效避免制备过程中因挥发所导致的同位素分馏。以市售高纯度的甲酸、乙酸为标准同位素样品,重复制备它们的同位素分析样各5次,并在Finnigan MAT-252气体同位素比值质谱仪上测定其碳同位素1δ3C。结果显示此法具有极高的重现性,相对标准偏差分别为0.07%(n=5)0、.04%(n=5)。与之对比,另一套同位素测定系统(气相色谱-燃烧炉-同位素比值质谱,GC/C/IRMS)对同一标准物质的同位素测定结果并无显著差别,但在精度上却明显不及前者。密闭石英管燃烧-气体同位素质谱法的测定误差相对较小,可作为VOCs标准同位素样品的δ13C分析方法。

有机质分解对青海湖湖水溶解无机碳同位素(δ^(13)C_(DIC))的影响及其指示意义——来自沉积物捕获器的研究

青海湖沉积物稳定碳同位素常常被用来指示古环境的变化,然而准确地解译其信号需要充分认识溶解无机碳同位素比值(δ^(13)C_(DIC))变化及其控制因素。本文利用沉积物捕获器连续一年收集的青海湖湖水及颗粒物,通过其中湖水的δ^(13)C_(CDIC)和细颗粒沉积物中碳酸盐稳定碳同位素(δ^(13)C_(carb))的同步分析,结合湖水δ^(13)C_(DIC)的垂直分布和表层沉积物δ^(13)C_(carb)及有机碳同位素(δ^(13)C_(org)),探讨了有机质分解在δ^(13)C_(DIC)和δ^(13)C_(carb)中的调节作用。结果表明,从沉积物捕获器中获得的湖水δ^(13)C_(DIC)的变化主要受控于与外界隔绝后(微)生物对有机质的分解作用,但这种(微)生物分解作用并不会影响到δ^(13)C_(carb)比值。这些现象反映了(1)还原环境下(微)生物对有机质的分解作用对水体δ^(13)C_(DIC)有重要影响和(2)青海湖自生碳酸盐主要从上层湖水沉淀,且形成后不再与周围水体发生交换作用。

西湖凹陷K区烃源岩有机质碳同位素倒转及地质意义分析

东海盆地古近系烃源岩是该盆地的主力烃源岩,K区烃源岩的碳同位素分布呈现出普遍的倒转现象,但是目前对这一现象尚没有进行系统分析和解释。该文利用碳同位素分析的方法对K区烃源岩的碳同位素进行分层、分区研究,并对发生倒转现象的原因进行综述,对碳同位素倒转所表明的地质意义进行阐述。研究结果表明,K区烃源岩碳同位素的分布以局部倒转为主,从宝石组到平上段,碳同位素的分布表现出总体正常→芳香烃倒转→非烃倒转→饱和烃-芳香烃双倒转的特征;碳同位素的倒转分布指示了该区总体处于海陆过渡的环境,有机质来源于经细菌强烈降解的高等植物和低等水生生物的混合贡献,并且从斜坡高带到西次凹,沉积有机质中高等植物的贡献逐渐减小,而水生生物的贡献则逐渐增加。该文的成果对邻区或相似地区有机质来源和沉积环境的研究具有一定的借鉴意义。

长江源多年冻土区河流溶解性有机碳的时空动态和同位素特征

溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)在全球碳循环过程中起着重要的作用。目前关于泛北极多年冻土区DOC的研究较多,青藏高原多年冻土区DOC的研究较少。为探讨青藏高原DOC的时空动态、来源,以及对气候变化和多年冻土退化的响应及其影响因素,以位于青藏高原长江源区内8个流域(直门达、沱沱河、雁石坪、风火山1~5)为研究区,通过对河流DOC观测、采样和分析,DOC输出通量计算,结合河流中δ^(13)C-DOC同位素的特征、流域水文特征、植被覆盖率、冻土覆盖率等观测数据,分析河流DOC输出的季节性变化规律和来源。结果表明:长江源多年冻土区河流DOC浓度全年较低,平均浓度在1.91~3.69 mg·L^(-1)之间,年内不同季节间变化率较小,上游DOC浓度大于下游DOC浓度。河流DOC的输出主要集中在夏、秋两季完全融化期,随径流量的增加而显著增加,而冬、春两季输出较少,DOC通量与径流量之间的相关系数达到0.92,与径流量的变化趋势一致。直门达水文站和风火山流域DOC年输出量分别为42539.67 t和137.33 t,完全融化期输出占比分别为68.06%和79.85%,径流量和活动层冻融循环过程是导致DOC季节性输出差异的原因。季节尺度上长江源区δ^(13)C-DOC同位素变化趋势不显著,在-37.57‰~-21.06‰之间,完全融化期由于地下径流带来了更多δ^(13)C相对贫化的深层土壤有机碳,导致完全融化期δ^(13)C-DOC值相对较低。年内各季节下游地区δ^(13)C-DOC均较上游地区更富集。DOC来源δ^(13)C值在-37.69‰~-30.41‰之间,表明DOC的主要来源为土壤有机质和C3植物。本研究有助于认识青藏高原冻土区河流碳迁移转化过程和机制。

TOC-IRMS联用在线高温氧化测定溶解有机碳稳定同位素组成的方法研究

本研究利用总有机碳分析仪联用稳定同位素质谱仪(TOC-IRMS)技术,探讨了高温氧化法测试水体中溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon, DOC)含量及稳定碳同位素组成。根据溶解有机碳的组成特征,从氧化难易程度、分子结构等方面选取5种可溶于水的化合物:咖啡因、葡萄糖、邻苯二甲酸、乙酸钾和腐殖酸钠,配置成DOC溶液。通过改变溶液碳含量、氧化温度、通氧量大小,载气流速等参数,研究不同实验条件对DOC碳转化率及δ^(13)C值的影响。TOC-IRMS在氧化温度850℃,通氧时长20 s(流速10 cm^(3)/min),载气流速80 cm^(3)/min的条件下,测得5种化合物不同浓度DOC溶液的平均碳转化率为95.69%~103.57%;δ^(13)C值与标定参考值基本一致,差值范围为-0.82‰~0.55‰。在上述实验条件下,测得不同类型水样的DOC含量相对标准偏差小于3.7%,δ^(13)C值的标准偏差小于0.2‰,结果表明TOC-IRMS联用在线高温氧化法测定不同类型水样的DOC含量和稳定碳同位素值满足测试精度要求。

糖类化合物碳稳定同位素分析技术及其在土壤碳代谢研究中的应用

糖类化合物是土壤有机质的重要组成部分,是土壤微生物的主要碳源和能源,在维持土壤有机质的稳定性方面起着重要作用。稳定同位素是一种天然的示踪物,通过碳稳定同位素标记技术,可以追踪糖类化合物在植物-土壤-微生物间的流通,量化土壤糖类化合物的转化与累积效率,有助于推进对土壤碳代谢过程的深入理解。本研究综述了土壤糖类化合物的种类、来源、前处理和碳稳定同位素丰度分析方法,重点介绍了气相色谱-稳定同位素质谱法(GC-C-IRMS)的衍生方法及各方法的优缺点,简要概述了碳稳定同位素技术在土壤糖代谢研究中的应用现状,并对其应用前景进行了展望。

南极普里兹湾海域夏季表层水体颗粒有机碳及其同位素分布特征

基于中国第29次南极科学考察在普里兹湾海域采集的61个站位的表层悬浮体样品的颗粒有机碳(POC)及其稳定同位素(δ13CPOC)测试结果,结合卫星遥感解译的研究区海水表面温度(SST)、叶绿素a(Chl a)浓度和海冰覆盖率数据,研究了普里兹湾海域表层水体悬浮POC的分布特征,探讨了悬浮体中POC的来源及其形成过程。结果表明,2013年夏季普里兹湾表层悬浮POC浓度为0.28—0.84 mg·L-1,平均浓度为0.48 mg·L-1;δ13CPOC值的变化范围为-29.68‰—-26.30‰,平均值为-28.01‰。表层水体悬浮POC分布呈现近岸高于远岸,西部高于东部的特征。POC的高值区主要分布在冰架附近,与表层水体Chl a浓度和海冰覆盖率分布趋势基本一致,表明夏季普里兹湾表层水体悬浮POC主要由浮游植物现场生产,而浮游植物的生长受到了海冰的显著影响。在普里兹湾外部海域表层水体悬浮颗粒物δ13CPOC值从东向西逐渐偏负,而调查区东部从近岸向远海逐渐偏负,反映该海域δ13CPOC分布特征主要受到浮游植物吸收与固定CO2速率的影响。中山站附近海域δ13CPOC值显著偏负,可能是受到近岸海域陆源有机质输入和浮游生物种属改变的影响。

青海湖沉积物有机碳含量与同位素和粒度特征及其古气候意义

对青海湖沉积物中粒度参数、总有机碳 (TOC)含量及其 δ1 3C值的形成条件与环境气候的关系进行了研究。结果表明 :在暖湿时期 ,沉积物中有机碳含量 (TOC)较高 ,有机质的 δ1 3C值较高 ,沉积物的平均粒径较细 ;反之 ,在冷干时期 ,沉积物中有机碳含量 (TOC)较低 ,有机质的 δ1 3C值较低 ,沉积物的平均粒径较粗。反映出沉积物中 TOC含量、有机质 δ1 3C值及粒度特征与气温具有良好的相关性。结合 1 4C测年 ,分析了湖区古气候演化序列 ,表明自 85 0 0 a BP以来湖区气候经历了 4个演化阶段