神农架大九湖泥炭湿地关键带监测进展

关键带科学是当代地球科学的热点研究领域之一.国际上主要通过关键带监测来促进关键带科学的发展,服务于社会经济发展和生态保护.在我国,关键带研究与监测还处在起步的阶段.神农架大九湖湿地是中纬度地区少见的亚高山泥炭藓湿地,是丹江口水库最大入库河流堵河的源头之一,已被列入国际重要湿地名录,是开展泥炭湿地监测的优良场所.在10多年来系统的古气候与现代过程研究基础上,我们在大九湖部署了较为系统的监测体系,涵盖了关键带的各种要素,特别是生物、水体及温室气体等方面.在监测点的设置上,既考虑了泥炭湿地内部的空间变化,也考虑表层和深部之间的关联,还设置了河流和湖泊对照点.在监测技术上,部分实现了在线高频监测,大部分达到了野外现场测试的要求.本文将对前期的工作进行回顾总结,并对后续的努力方向进行展望.在前期工作的基础上,要逐步完善监测技术和监测设施,并聚焦于泥炭湿地关键带对气候变化(如干旱)的响应,评估气候变化对大九湖泥炭湿地生态功能的影响.加强与国内外同行的合作,在大九湖开展多学科交叉研究.在关键带系统监测的基础上,完善亚高山泥炭湿地关键带的理论认识,并建立合适的泥炭湿地关键带模型,为湿地保护和可持续发展服务.

天水-秦安地区新生代构造和地貌演化的碎屑锆石证据

天水-秦安地区保存有多种成因类型的新生代沉积物,其物质来源及其变化对于研究青藏高原东北部的隆升剥蚀历史、构造变形方式以及与之相关的地貌演化过程具有重要意义.本文通过碎屑锆石U-Pb年龄物源示踪方法,对该区的古近纪洪积砾岩、新近纪河流和湖相沉积进行了分析,并与中新世以来的风尘堆积进行了对比.结果显示：1）古近纪洪积砾岩中包含大量亲扬子地块的560~1100Ma的锆石颗粒,但这一年龄的锆石颗粒在早中新世河流相沉积中显著减少,同时出现了大量200~360Ma的锆石颗粒,指示着古近纪洪积砾岩主要来自西秦岭的中部和/或南部,而早中新世河流相沉积主要来自西秦岭北部;2）约11.5Ma以来,该区河流相沉积以380~450Ma的锆石颗粒占主导,与六盘山南部岩体的年龄一致,指示着六盘山南部的初始隆升;3）该区晚中新世湖相沉积的锆石年龄分布明显不同于同时期的河流沉积物,但与秦安中新世风成红土、晚中新世-上新世三趾马红土及第四纪黄土十分相似,指示着该区中新世的细颗粒水成沉积物很可能主要为风尘物质.本文的研究揭示出天水-秦安地区新生代沉积物的物源转变和地貌演化均与青藏高原东北部的阶段性隆升密切相关,特别是晚渐新世-早中新世青藏高原北部的隆升,可能既为中新世风成红土的出现创造了物源和风动力条件,也为其堆积创造了地貌条件.

神农架大九湖泥炭地孔隙水溶解有机碳特征及其影响因素

溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)是泥炭地碳循环的重要组成部分。以往的研究大多集中在北方泥炭地,而对亚热带季风区泥炭地DOC动力学的认识十分有限。利用紫外可见光光谱(UVVis)和三维荧光光谱结合平行因子分析法(EEM-PARAFAC)研究了神农架大九湖泥炭地孔隙水的DOC浓度与化学组成及其影响因素。EEM-PARAFAC的结果表明:大九湖泥炭地孔隙水DOC主要包含3种类腐殖质组分。紫外可见光和荧光指标表明,泥炭孔隙水DOC表观分子较小,而芳香度较高。深度剖面数据表明,泥炭孔隙水DOC浓度随深度降低,0~10 cm深度浓度最高为24. 16 mg/L,150~160 cm深度浓度最低为9. 72 mg/L,并且深层DOC以微生物代谢产生的新鲜有机物为主,具有较低的腐殖化度。此外,氧化还原电位(ORP)与DOC浓度及化学性质关系密切。以上结果表明,在亚热带泥炭地中,微生物来源或受微生物改造的有机物是泥炭孔隙水DOC的重要组成部分;垂向输送或选择性保存是影响该亚热带亚高山泥炭地DOC动力学的重要因素。