九龙江河口生物地球化学元素通量的初步模拟

按照LOICZ的模拟指南 ,九龙江河口区采用单箱模型模拟其生物地球化学元素的通量。结果表明 ,九龙江河流输入进河口系统的DIP通量为 2 .81× 10 7mol/a ,交换流带入河口区DIP通量为 10 .93× 10 7mol/a ,因此 ,净沉淀量为 8.0 5× 10 7mol/a。九龙江河流输送进河口系统的DIN通量为 73.47× 10 8mol/a ,它远高于DIP的通量。因此 ,此河口区系统内部有 7.6 6× 10 8mol/a的差额才能达到平衡。

长白山岳桦林化学元素生物地球化学分析

从化学元素生物学和地球化学分类的角度，分析了大量营养元素、必需微量元素、可能必需元素、非必需元素和有毒元素在岳桦（Ｂｅｔｕｌａｅｒｍａｎｉ）体内的含量特征和变化规律。结果表明：大量营养元素在岳桦体内的含量高于其它几类元素的含量；在新陈代谢旺盛的叶片中各类型元素含量均高于其它器官；化学性质和地球化学性质相近、生物学功能相似的大量营养元素和必需微量元素在岳桦不同器官中的含量变化具有相似的规律；其它三种类型的元素变化无规律可循，表明植物所必需的元素在植物体内的变化是按一定规律进行的；在不受人为因素干扰的情况下，它们之间处于相对平衡状态。

闽江河口湿地生物地球化学元素循环研究进展

河口湿地是陆地、海洋和大气之间各种过程相互作用最为活跃的地带,是对全球变化和人类活动响应最敏感的生态系统之一。围绕近10年来在闽江河口自然与人工湿地开展的生源元素生物地球化学循环、温室气体排放和生态化学计量学等方面取得的主要成果进行回顾与总结,并对今后开展氮负荷增强对湿地碳硫循环等关键过程(枯落物分解、甲烷排放通量和硫转化等)的影响,以及富硅生物炭对水稻土铁代谢与碳固持的影响等研究工作提出设想,以期为进一步深入开展闽江河口湿地研究提供参考。

南海北部沉降颗粒氨基酸通量及生物地球化学意义

对１９８７年９月到１９８８年１０月放置于南海北部的３套沉积物捕获器样品（共３９个）进行了氨基酸通量及组成的研究．氨基酸通量与总通量的变化一致，均呈现季节性的不同，并与南海季风有显著关系．氨基酸组合特征及季节性变化指示沉降颗粒有机物质主要来源于海洋浮游生物，其中浅层捕获器浮游植物为主要来源，而深层则浮游动物的贡献大．颗粒物质存在着快速沉降的机制，表明由南海季风气候控制的海洋真光层季节性的物理、化学条件变化引起的生物响应，一定程度上控制着海洋颗粒物质的产生。

全球海洋通量联合研究(JGOFS)实施十年后海洋生物地球化学的全新观点

全球海洋通量联合研究(JGOFS)已完成了十年的深入细致的研究工作,并在五个不同的洋盆中进行了生物地球化学过程的区域性及瞬时性动力学的时间序列研究。它的实地项目还包括一项对海洋中的溶解无机碳(DIC)进行的全球调查,其中包括对海洋及大气中二氧化碳的交换的估算,此项工作是在全球海洋环流实验项目(WOCE)的协助下进行的。这份报告阐述了JGOFS在海洋观测、科技开发与模拟中所得的主要成就。通过研究工作创建出一个用于测量海洋生物地球化学特征的综合性、高质量的数据集。初级生产量与二氧化碳交换过程中的时空变化、海洋食物链的动态变化及微量营养盐的存在性方面的数据使我们对什么会影响海洋的生产能力、碳循环及其向深海海域的传输等问题有了新的认识,其整个过程被视作'生物泵'。

湖泊水体中氮的生物地球化学过程及其生态学意义

通过大量文献资料和实际数据分析,讨论了浅水型湖泊水体中氮的生物地球化学过程及其生态学意义.以太湖流域为例,采用入湖河流多年水文和水质监测数据,分析了流域内氮的主要来源、不同来源的相对贡献及入湖通量的年变化规律.利用氮形态转化的文献资料,讨论了入湖河流、湖泊水体和沉积物环境氮的形态转化过程及控制形态转化的物理化学条件.结合湖泊富营养化机制,讨论了氮的湖相循环及氮、氮磷比对藻类的限制性作用.围绕湖泊富营养化中氮的生物地球化学过程及其生态学意义,提出未来需要重点解决的关键科学问题.

雅浦海沟沉积物的生物地球化学特征及其海洋学意义

通过对雅浦海沟4 500和6 500m两个深度的柱状沉积物的含水率、总有机碳和多种地球化学元素含量的测定,总结分析了这些参数的垂向变化规律,采用元素比值法追溯沉积物的物质来源和氧化还原环境变化,并结合扫描电镜确定了沉积物中的生物化石组成,探讨了化石分布特征与地形结构、深海环流及板块运动之间的关系。结果表明,位于碳酸盐补偿深度以上的4 500m深度深渊沉积物自上而下由含硅质黏土逐渐向钙质软泥过渡,其中的沉积断层可能与深海环流或滑坡有关;位于碳酸盐补偿深度之下的6 500m深度超深渊沉积物属于硅质软泥,可能是重力流导致的表层沉积物堆积,这种沉积作用有利于有机碳的埋藏。该区域沉积物主要来自海洋生物源、陆源和火山源;底层流属于氧化环境,可能有南极底层水的流入。第四纪以来,雅浦海沟应无大规模火山喷发,而海沟东侧的卡罗琳海岭由于板块俯冲作用在不断下沉。

南海碳的生物地球化学研究进展

简述南海碳的生物地球化学的研究进展 ,重点介绍国家杰出青年基金课题“南海碳的生物地球化学循环研究 -胶体的显著作用”的研究内容 ,报道了近年来我们在该领域的最新阶段性研究成果 .

人类活动加剧了对近岸及海洋水域生物地球化学过程的影响

海洋在全球生物地球化学的碳、氮、磷、硅和其他化学元素和化合物等循环中起着重要作用.化石燃烧、农业活动和气候变化愈发影响了海洋化学、地域性滨岸以及全球海洋水体.人类是最大的影响是无机碳、营养盐和可溶性氧,它们之间互相关联并影响到生物生产力.因工业产物的生产、迁移以及大量持久性有机化合物和痕量金属,特别是汞、铅和铁的释放到环境中,所以海洋水体中化学性质的改变表现得尤为明显.

南海生源物质通量与生物泵组成的初步解析

海洋"生物泵"是海洋去除大气CO2的一种机制。"生物泵"的强度可以用真光层以下水柱生源颗粒物质的输出通量来表示,常用的方法有放射性同位素示踪法和沉积物捕获器法。前者获得的是海洋某一时段、某一站位的颗粒物质通量;而后者除了获取短时间尺度(十几天)至年际尺度的物质通量以外,还可以利用收集到的样品开展地球化学、微体古生物学等分析,从而进一步推知生物泵的组成。迄今为止,利用沉积物捕获器开展南海生物地球化学通量研究已有20余年,已经有诸多成果发表。本文在总结已发表成果和笔者部分未发表数据基础上,对于南海北部海域生物地球化学通量变化、组成特征及其季节变化进行了回顾和总结,并与利用放射性同位素234Th/238U不平衡法获得的结果进行了比较。在此基础上,对南海生物泵结构和调控因子作了初步的分析探讨,发现,南海"碳酸盐泵"和"硅酸盐泵"具有同等重要的作用。指出,若要全面了解南海生物泵的时空变化及其调控机制,需要开展点(锚系潜标与浮标)、线(船基断面调查和过程研究)、面(时间序列的遥感资料)结合的综合观测和研究。

贵州关岭动物群产出地层的地球化学特征及对物源和沉积环境的指示意义

对贵州关岭上三叠统法郎组瓦窑段底部的毛凹剖面系统地采集了10 5个岩石样品,测定了样品中的36种化学元素含量。对它们进行元素富集因子(EF)分析、R型聚类分析、R型因子分析、元素和氧化物的含量与Al2 O3 的含量比值以及δCe在剖面中垂向变化的分析,讨论了元素含量变化的制约因素、沉积物的来源、古海洋氧化还原条件的变化、关岭动物群的埋藏环境。结果表明:研究的5 2～17 7m段剖面地层以陆源碎屑和生物碎屑混合沉积为主,沉积物来源于陆壳,而不是火山和热液的来源,其沉积的氧化还原条件多次反复变化;元素的含量变化主要受陆源物质、氧化还原条件、生物碎屑以及成岩作用控制;从元素地层学角度将所研究的剖面段从下到上划分为4层,层1至层4元素对比值曲线呈现出平缓波动→频繁波动→平缓波动的周期性变化特征;该段的偏还原环境对海百合及海生爬行动物化石的保存和埋藏起了良好的作用。

景观的地球化学研究:现状和问题

景观地球化学是将地球化学和地理学结合在一起的一个新领域,出现于本世纪前半期.本文概述了与该领域有关的一些基本问题,及其在探矿、农业生产、捕鱼、环境监测和保护以及民众健康方面的应用.文中还探讨了景观资源的研究与利用方面的国际合作,并谈到遥感技术的价值.

东海沉积物—海水界面营养盐交换通量的初步研究

用实验室模拟法研究了2002年4月30日～5月17日和2002年8月26日～9月10日东海两个航次硅、磷、氮营养盐12个站位沉积物—海水界面上的交换通量,采用连续函数拟合的方法计算了营养盐界面交换速率。结果表明,春、夏季SiO3 Si在东海沉积物—海水界面上均表现为由沉积物向水体的转移,平均交换速率为4.12mmol/m2·d。PO4 P、NH4 N、NO2 N和NO3 N则随站位的不同有一定的差异,平均交换速率分别为-0.01、0.48、-0.02和-0.07mmol/m2·d。平均两个航次的结果,SiO3 Si、PO4 P、溶解无机氮(DIN)在东海沉积物—海水界面上的交换通量分别为3.18×1012、-7.37×109和2.95×1011mmol/d,可提供维持东海初级生产力SiO3 Si的55%、DIN的5.1%。

西江流域的有机碳侵蚀通量

在西江下游的马口水文站对径流进行了 4个季节的有机碳采样分析。研究表明 ,西江径流有机碳的断面构成在各个季节均较为一致 ;季节性变化表现为 ,有机碳和悬浮物含量随流量的增加而增加。随着水体悬浮物含量的增加 ,悬浮物的有机碳含量呈对数趋势降低。西江流域的有机碳侵蚀通量为 10 .18× 10 6gC/km2 ·yr.,是全球外流域有机碳侵蚀通量的 2～ 3倍 ,其中以颗粒有机碳的侵蚀通量为主 ,达到 8.30× 10 6gC/km2 ·yr.,溶解有机碳的侵蚀通量为 1.88× 10 6gC/km2 ·yr .。反映了流域内较强的机械剥蚀过程 ,这与西江流域典型的季风气候、较大的地形高差 ,以及农业耕作历史长久、土地利用强度较大等因素有关。

自主式深海海底溶质通量原位观测站研究进展

针对深入了解深海海底界面的物理、化学和生物动态变化过程及机制的观测需求,综述了自主式海底观测站(着陆器,lander)在深海海底溶质通量监测的研究进展。探讨了海底观测站的设计与实施技术,分析总结了深海自主式原位观测站在沉积物-水界面化学组分通量的观测机理,讨论了自主式海底观测站的国内外发展现状。自主式海底观测站具有可灵活机动选择观测地点、操作简单、便于多参数综合测量的特点,为获取深海海底长时空尺度综合参数资料提供了有效的技术支撑。根据目前深海生物地球化学循环研究特点,提出了自主式海底观测站面临的问题与发展建议。

生物地质环境与糖尿病的发生

糖尿病是由多种病因引起的糖、蛋白和脂类代谢异常的代谢紊乱性疾病,其发生与发展与生物地质环境密切相关。本文研究了不同地区的糖尿病发病率差异原因以及不同地球化学元素在糖尿病发生发展过程中的作用,认为生物地质环境在糖尿病发生发展过程中起重要作用。根据相同遗传背景的人在不同生物地质环境条件下发病率的差异,提出目前人类糖尿病发病率增加的原因是:片面追求农作物产量,使得谷物、蔬菜和水果中地球化学元素含量降低,进一步引发人类通过食物链从生物地质环境获取地球化学元素绝对量减少以及少量地球化学元素污染生物地质环境引起人体过载。因此,控制人口过快增长,保护环境,实现人类社会与生物地质环境和谐发展,是控制人类糖尿病发病率的关键举措之一。

典型地热田环境微生物分布特征及其勘探意义

地热作为一种清洁能源,在近年来逐渐受到世界各国学者的广泛关注。在以往的地球化学勘探方法中,对地热资源的勘查仅限于个别地球化学指标的分析,并且对地热田微生物的研究多针对温泉露头处,尚缺乏对于复杂地形中地热资源的生态学研究。本研究通过对安徽巢湖半汤温泉地热田内的土壤地球化学以及微生物多样性进行研究,采用顶空气、土壤气、酸解烃、蚀变碳酸盐等地球化学指标的检测技术,结合微生物高通量测序技术,对隆起山地型地热田上方的微生物种群构成、时空分布特征以及这些生物信息学特征与地球化学指标的对应关系进行研究探讨。结果显示:地热田地表酸解烃甲烷最高值为43.7μL/kg,位于F2、F3断层之间,较好地反映了地热田断裂的位置;芽胞杆菌科(Bacillaceae)、嗜氢菌科(Hydrogenophilaceae)和热脱硫弧菌科(Thermodesulfovibrionaceae)在地热田区与在背景区的相对丰度差值较大,分别为0.178%、0.108%和0.060%,说明它们是地热资源的敏感细菌,并且在已知地热田上方与地球化学指标有良好的对应关系。本研究初步考察了地热田内地热微生物的多样性,探讨了微生物分布特征与地球化学指标之间的对应关系,为地热资源微生物勘探提供了技术支撑。

高中《生物》选修教材中有关氮循环内容的几个问题

氮元素是生物维持结构与功能、进行生长与发育等所必需的元素。其有关知识在高中《生物》教材的多个章节中出现，如组成生物的化学元素和化合物、植物必需的矿质元素及作用、微生物的生长与代谢、生物与环境中的生物地球化学循环、光合作用与生物固氮等，这些知识均与生物圈的氮循环这个中心问题有关。现就有关问题提出以下几点认识：