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2011年, 第18卷, 第6期
刊出日期：2011-11-25 上一期    下一期
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内蒙古中北部土壤碳库构成及其影响因素 杨忠芳, 夏学齐, 余涛, 侯青叶, 冯海艳 2011, 18(6): 1-10.  摘要 ( 1807 )   PDF(2947KB) ( 881 )   采用网格采样法获取内蒙古中北部半干旱区土壤样品共527件，分析其碳库构成特征及其影响因素，并初步评估了未来气候变化背景下的碳库变化趋势。结果表明，研究区土壤碳库仍以有机碳为主，不同土壤类型中有机碳占总碳61%~97%，其中沼泽土有机碳密度最高，风沙土最低，盐土无机碳密度最高，暗棕壤最低；在空间分布上，土壤碳受气温和降水影响明显，其中有机碳随年平均气温升高而降低，随年降水增加而增加。而无机碳则相反，随年平均气温升高而升高，随年降水量的增加而降低。根据《IPCC2007报告》对21世纪末预测的气温和降水变化幅度估算，结果表明该区土壤碳库受气候变化的影响综合表现为碳密度的降低，平均幅度约为1.22 kg/m2。 相关文章 | 计量指标

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我国主要农耕区水稻土有机碳含量分布及影响因素研究 余涛, 杨忠芳, 侯青叶, 夏学齐, 宗思锋, 李彪 2011, 18(6): 11-19.  摘要 ( 2047 )   PDF(2752KB) ( 911 )   水稻土是我国主要的耕作土壤之一，水稻土有机碳变化与全球气候变化息息相关，因此研究我国主要农耕区水稻土有机碳含量分布特征及影响因素具有重要的现实意义。本文基于全国多目标地球化学调查1∶250 000土壤数据库，以行政区划分析了水稻土有机碳分布规律，从土壤pH值、年均气温、年均降雨量、耕作方式等角度探讨了其对水稻土有机碳含量的影响，并且采用主成分分析和逐步多元回归模型进行了量化。结果表明：黑龙江松嫩平原水稻土有机碳平均含量最高，为15.1 g·kg-1，海南岛和广东珠三角地区水稻土有机碳含量较低。水稻土pH值对有机碳含量的影响较小，但在弱碱性(7.5＜pH≤8.5)时，pH值与有机碳含量呈显著负相关。黑龙江、吉林等高经纬度区域，受气温变化影响明显，根据线性回归模型推算，若年平均气温每升高0.1℃，水稻土有机碳含量将降低2.51 g·kg-1。耕作方式和农田管理措施变化对土壤有机碳含量有一定影响。年均降雨量、年均气温和土壤pH值是土壤有机碳含量分异的主要驱动因子，其中年均气温的影响最显著。 相关文章 | 计量指标

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我国四种典型土类有机碳剖面分布特征 刘飞, 杨柯, 李括, 彭敏, 聂海峰 2011, 18(6): 20-26.  摘要 ( 2156 )   PDF(2517KB) ( 883 )   以中国黑土、褐土、水稻土和砖红壤4种典型农田土类为研究对象，分析了不同土类有机碳、碳氮比和有机碳密度的剖面分布特征。结果表明：土壤有机碳含量随土层加深而呈现递减趋势；褐土有机碳含量最低，固碳潜力较大；黑土、砖红壤C/N比值明显高于水稻土和褐土，各类土壤耕地表层土壤C/N比值与第二次土壤普查数据相比有明显降低，有可能会影响土壤氮循环与农田环境；不同土地利用类型对土壤有机碳含量和有机碳密度均有显著影响。   相关文章 | 计量指标

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黑龙江省扎龙湿地及其周边地区土壤碳储量估算与1986年以来的变化趋势研究 赵传冬, 刘国栋, 杨柯, 聂海峰, 彭敏, 李括, 刘飞, 李延生 2011, 18(6): 27-33.  摘要 ( 1882 )   PDF(2884KB) ( 629 )   以黑龙江省扎龙湿地及其周边地区多目标区域地球化学调查、第2次土壤普查数据为基础，通过不同土地利用方式下土壤全碳、有机碳密度、储量的估算，研究该地区20 a来土壤碳库的变化趋势。结果显示：扎龙沼泽湿地区0~100 cm土体的有机碳密度约为37 884 t/km2；当沼泽地退化为草地或围垦为耕地后，土壤中有机碳的损失率高达66.6%~70.2%；1986—2006年研究区表层土壤（0~0.2 m）有机碳储量下降了约21%，而扎龙沼泽湿地区表层土壤有机碳储量则增加了近7%。 相关文章 | 计量指标

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不同采样点数量下土壤有机质含量空间预测方法对比 苏晓燕, 赵永存, 杨浩, 陆访仪, 孙维侠, 王火焰, 黄标, 胡文友 2011, 18(6): 34-40.  摘要 ( 1765 )   PDF(1298KB) ( 1186 )   运用普通克里格、泛克里格、协同克里格和回归克里格4种方法，结合由DEM获取的高程因子以及土壤全氮和阳离子交换量(CEC),预测了黑龙江省海伦市耕地有机质含量的空间分布。不同样点数量下海伦市土壤有机质含量的空间变异结构分析表明，样点数量多并不一定能够识别土壤有机质含量的结构性连续组分，最优化的布置采样点位置可能比单纯增加采样点的数量更重要。不同样点数量下的空间预测精度分析表明，以全氮为协同变量的协同克里格预测精度最高，能反映出海伦市土壤有机质含量空间分布的局部变异细节，并且能够解释超过50%的有机质方差；而普通克里格、泛克里格和回归克里格3种方法预测误差均较高，回归克里格并不一定能提高预测精度。获取与土壤有机质含量相关性高且完整覆盖研究区的辅助数据是提高有机质含量空间预测精度，降低采样点数量的重要途径之一。 相关文章 | 计量指标

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河北平原土壤有机碳储量及固碳机制研究 张秀芝, 赵相雷, 李宏亮, 王志军, 劳晓光, 谢伟明 2011, 18(6): 41-55.  摘要 ( 2066 )   PDF(5314KB) ( 3390 )   利用2005年多目标区域土壤地球化学调查及20世纪70年代末全省第二次土壤普查土壤有机碳数据，对河北平原土壤有机碳密度及碳储量的时空变化规律、固碳机制及固碳潜力等问题进行了研究。结果表明，全省第二次土壤普查时土壤有机碳储量124.86 Mt，2005年为176.08 Mt，26年中增加了41.02%，表现出“碳汇”效应。据不同土类有机碳含量最大值估算，河北平原尚有188.6 Mt的固碳潜力。稳定的Corg/N比、较高的N、P、Se含量等土壤理化环境条件以及农业施肥、秸杆还田、浅耕、免耕等农业管理措施促进了土壤有机碳的积累；而干旱碱性富钙、盐渍化、高硅钾的沙性土壤环境以及人为对自然湿地的扰动则会使有机碳丢失。 相关文章 | 计量指标

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中国东北地区20世纪末土地利用变化的土壤碳源汇效应 夏学齐, 杨忠芳, 余涛, 侯青叶, 白荣杰, 崔玉军 2011, 18(6): 56-63.  摘要 ( 1990 )   PDF(2154KB) ( 2162 )   土地利用变化是土壤有机碳库变化的重要原因之一。文中选择中国东北地区，利用多目标区域地球化学调查数据，结合20世纪80年代和2000年土地利用数据，分析了不同土地利用方式下土壤有机碳密度分布特征，以及由于土地利用方式变化形成的土壤碳源汇效应。结果发现：（1）不同土地利用下土壤表层有机碳密度（SOCD）差异较大，沼泽地、有林地等是SOCD相对较高的土地利用类型，而沙地、盐碱地、低覆盖草地等土地利用方式下SOCD较低；（2）按照土地利用方式的构成推算，研究区表层(0~20 cm)土壤有机碳储量为482.1×1010 kg，其主要储库为有林地和旱地，分别占土壤总有机碳储量的43.8%和21.4%；（3）东北地区由于土地利用方式变化造成的土壤总碳源值为5.73×1010 kg，总碳汇值为3.56×1010 kg，因此研究区总体上表现为2.17×1010 kg（21.7 Tg）的碳源；（4）研究区起到土壤碳汇作用的典型土地利用转化方式有旱地到水田的转化、其他林地和疏林地到有林地的转化等；起到土壤碳源作用的典型土地利用转化方式为有林地到旱地的转化、高覆盖草地到旱地的转化、沼泽到水田和旱地等耕地的转化等。 相关文章 | 计量指标

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西南岩溶区农田生态系统岩溶作用及碳汇效应:以重庆南川市三泉镇为例 罗怀良, 袁道先, 陈浩 2011, 18(6): 64-71.  摘要 ( 1728 )   PDF(2233KB) ( 761 )   岩溶地区的碳循环是地质作用和生物作用最好的结合点，系统研究农田生态系统中石灰岩溶蚀作用强度对精确估算岩溶作用的碳汇效应具有重要意义。通过在重庆南川市三泉镇选择菜地、旱地、冬水田、两季田、草地、未利用地等样地类型进行以一个水文年为周期的标准溶蚀试片溶蚀试验、土壤剖面与植被样方观测以及土壤、标准溶蚀试片样品分析，探讨了农田生态系统石灰岩溶蚀的主要特征，并进行农田生态系统岩溶作用影响因素的分析。其结果表明南川市三泉镇农田生态系统岩溶作用强度由大到小依次为两季田、旱地、菜地和冬水田。农田生态系统不同土壤剖面层次的岩溶作用强度差异明显，且变化复杂。农田生态系统岩溶作用的平均强度比非农田生态系统强。该区农田生态系统由于岩溶作用所吸收CO2的平均年碳通量为163.126 4×105 g/(km2·a)，比同纬度其他地区天然生态系统高。主成分分析结果表明该区农田生态系统岩溶作用主要受土壤剖面层位、农田生态系统类型、农田生态系统季节变化以及农田生态系统土壤物质来源的影响。 相关文章 | 计量指标

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全球变化背景下北方泥炭地释放溶解有机碳的驱动机制 向武, Jiasong Fang, 万翔, 贺灵, 孙兴庭, 闭向阳 2011, 18(6): 72-78.  摘要 ( 6599 )   PDF(1344KB) ( 10101 )   泥炭地（peatland）是一类储碳效率很高的特殊陆地生态系统，其碳储量约占全球土壤碳库的近1/3，对全球碳循环有着举足轻重的作用。有证据表明在过去20余年，北半球大范围的天然水体中溶解有机碳的浓度呈显著增升趋势。普遍认为与全球变化背景下北方泥炭地大规模释放溶解有机碳有关，但其驱动机制尚不十分清楚。已经提出的具有代表性的机制包括：（1）温度升高驱动机制；（2）大气CO2浓度增加驱动机制；（3）水文变化驱动机制；（4）酸沉降变化驱动机制等。但上述学说都存在一些不足，尚不能很好解释DOC增升现象。通过综合分析国内外已有成果，认为引起DOC增升的机制存在复杂多样性，但全球变暖引发的水热条件变化可能是最主要的驱动因素。 相关文章 | 计量指标

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水田和旱地土壤氧化甲烷的温度响应 江丽珍, 冯海艳, 蒋宏忱, 杨忠芳, 王诚煜, 李淼, 夏学齐, 张彩香 2011, 18(6): 79-84.  摘要 ( 2027 )   PDF(1571KB) ( 1031 )   为了探讨温度对农耕区土壤氧化CH4的影响，文中分别采用2种旱地（吉林暗棕壤和河北潮土）和2种水田土壤（江西水稻土和安徽水稻土）样品进行了4个温度下（5、15、25和35 ℃）氧化高浓度CH4的模拟实验研究。结果表明，4种土壤氧化高浓度CH4的最佳温度为25~35 ℃，除江西水稻土外，其余土壤在5和15 ℃没有表现出氧化高浓度CH4的能力。吉林暗棕壤、安徽水稻土在25和35 ℃下氧化高浓度CH4能力均相似，最大平均氧化速率分别为4.42和5.60 μg·g-1·d-1。河北潮土35 ℃下的高浓度CH4平均氧化速率是25 ℃的2倍。江西水稻土在4个温度下均能氧化高浓度CH4，且氧化速率随温度升高而升高，其中35 ℃下的高浓度CH4平均氧化速率最大，是5 ℃下的3倍。土壤在25~35 ℃下氧化高浓度CH4最大平均速率大小顺序为江西水稻土>河北潮土>安徽水稻土>吉林暗棕壤。通过本实验得出，温度是影响土壤氧化CH4的重要因素，高温（25~35 ℃）较低温（5~15 ℃）适合土壤CH4氧化；旱地与水田都拥有较强的氧化CH4的能力。本研究将为农耕区土壤碳库研究提供重要的理论依据。 相关文章 | 计量指标

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青藏高原冻土土壤呼吸温度敏感性和不同活性有机碳组分研究 廖艳, 杨忠芳, 夏学齐, 蒋宏忱 2011, 18(6): 85-93.  摘要 ( 1855 )   PDF(2034KB) ( 1184 )   摘要：对采自青藏高原的4个高海拔冻土样品在5、15、25和35 ℃4个温度下进行了为期90 d的实验室培养。结果发现，随着温度升高，土壤呼吸强度和有机碳累积分解量呈现出不断增大的趋势；在时间变化上，培养初期土壤呼吸强度达到最高值随后不断下降，15 d左右以后达到稳定。同样的温度下，土壤呼吸强度呈现如下顺序：沱沱河（草甸沼泽土）> 乌丽（高山草甸土）> 五道梁（高山草原土）> 格尔木（灰棕漠土），但后3个土样之间差别并不显著。通过密度分选、酸水解和氯仿熏蒸方法，分别从物理、化学和生物学的角度对土壤有机碳组分进行划分，同时运用动力学方程分两库和三库对有机碳分解动态进行模拟。结果表明，应用不同实验方法划分的土壤碳组分差异明显，活性有机碳占总有机碳的比例从低到高依次是：微生物量碳占1.26%~10.31%，轻组有机碳占9.13%~20.22%，易氧化有机碳占28.35%~49.35%；分两库和三库拟合土壤不同碳库，二者的活性有机碳占总有机碳比例分别为0.50%~3.65%和0.51%~3.26%，MRT分别为8~56 d和8~50 d，结果比较接近；此外，应用模型方法所测活性碳比例显著低于实验方法的结果。采用线性、指数和高斯3种模型分析土壤呼吸速率随温度的变化规律，发现均能较好地描述二者关系且以高斯模型为最优，所计算出的Q10值也以高斯模型和培养实验较为契合；Q10值随温度的升高而减小，说明高寒气候条件下的青藏高原冻土对气候变暖的响应将比较敏感。 相关文章 | 计量指标

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扎龙湿地水旱交错区土壤呼吸研究 杨柯, 刘国栋, 刘飞, 赵传冬, 刘应汉, 彭敏, 李括 2011, 18(6): 94-100.  摘要 ( 2049 )   PDF(2399KB) ( 705 )   湿地作为陆地生态系统的重要组成部分，被认为是重要的碳汇。近几十年来，湿地围垦造成土壤有机碳损失严重。全球湿地土壤的CO2温室气体排放已经相当于全球总排放的1/10。研究湿地土地利用类型的改变对土壤呼吸的影响，将有利于了解湿地碳循环，计算碳收支，制定相应对策缓解碳排放。利用LI8100A动态密闭气室测量法，于2011年5月中旬至8月中旬，对黑龙江省扎龙湿地边缘水旱交错区自然荒地、休耕地和耕地3种土地利用类型土壤呼吸速率进行监测。结果表明，三者的平均呼吸速率分别为(4.44±1.84)μmol·m-2·s-1(自然荒地)、(5.16±3.43)μmol·m-2·s-1(休耕地)和(3.70±2.34)μmol·m-2·s-1(耕地)。土壤呼吸白天和夜晚的分配比例约为6∶4。大气温度、湿度和土壤温度是土壤呼吸的主要影响因素。气温敏感度Q10表现为自然荒地(1.86)＞休耕地(1.65)＞耕地(1.56)。 相关文章 | 计量指标

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松嫩平原典型黑土分布区土壤呼吸研究 刘国栋, 杨柯, 崔玉军, 李瑛 2011, 18(6): 101-106.  摘要 ( 1986 )   PDF(1176KB) ( 735 )   在松嫩平原典型黑土分布区，选择耕地、休耕地、自然荒地3种土地利用方式进行土壤CO2呼吸研究。采用壕沟隔断法，探讨了植物根系呼吸在不同土地利用方式下的差异，采用温度敏感系数Q10分析了不同土地利用方式下土壤呼吸对温度的敏感性。结果表明: 土壤呼吸受多方面因素影响，包括土壤温度、湿度、植被类型、农业生产活动等。土壤呼吸日变化过程中，温度是影响土壤呼吸速率的决定性因素。在夏季植物根系呼吸所占的比例最大，超过了50％，春秋两季根系呼吸所占的比例相对较少。受植物种类及植物根系呼吸在土壤呼吸中所占比例大小的影响，在3种不同的土地利用方式下根系自养呼吸所占的比例大小顺序依次为荒地>休耕地>耕地。有根系的土壤呼吸对土壤温度升高的反应要敏感些。 相关文章 | 计量指标

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ENSO年代际变化对全球陆地生态系统碳通量的影响 姜超, 徐永福, 季劲钧, 李阳春 2011, 18(6): 107-116.  摘要 ( 1433 )   PDF(1112KB) ( 2788 )   使用动态植被陆面模式AVIM2，以NCEP (National Centers for Environmental Prediction)再分析气象资料作为大气强迫场，模拟了1953—2004年全球陆地生态系统净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP) 的空间分布及时间变化特征。结果得到，1953—2004年陆地生态系统NPP和NEP全球总量52 a的C平均值分别为65 Pg/a和1.2 Pg/a，NPP呈明显的上升趋势，而NEP的上升趋势不明显。虽然NPP和NEP的年代际增长趋势不同，但是在20世纪70年代中期，NPP和NEP的年代际变化都出现了一个明显的突变，突变点后的增长趋势都没有之前的增长趋势高。这是由于太平洋的年代际振荡(PDO)冷暖位相影响了厄尔尼诺与南方涛动（El Nin~oSouthern Oscillation，ENSO)的年代际变化，对NPP和NEP的年代际变化也产生了重要的影响。1976年以前PDO处于冷位相年，增加了ENSO冷位相的强度和频率，使热带地区的气候偏凉爽湿润，从而利于NPP和NEP趋势增长，而1976年以后PDO进入暖位相年，El Nin~o发生频繁，赤道地区多为干热的气候异常，会降低NPP和NEP的增长趋势。 相关文章 | 计量指标

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土壤腐殖物质特征及其对有机碳长时间尺度稳定性的指示：以陕西洛川黄土剖面为例 孙旭辉, 李福春, 师焕芝, 代静玉, 吴枫, 金章东 2011, 18(6): 117-124.  摘要 ( 1779 )   PDF(1573KB) ( 1011 )   在长时间尺度上研究土壤中腐殖物质的组成和腐殖化特征对于正确评价土壤有机质的稳定性具有重要意义。文中对洛川黄土/古土壤剖面S8以上的17个黄土和古土壤样品中的胡敏酸（HA）、富里酸（FA）和胡敏素（HM）进行定量研究，并对HA和FA的E465、E665值等进行了测定。结合该课题组对矿物组成、总有机碳（TOC）及其各组分含量等的研究结果，围绕腐殖物质特征对有机碳长时间尺度稳定性的指示意义等问题展开了讨论。讨论结果表明：（1）古土壤中腐殖物质各组分含量大小的大致顺序是HM>HA>FA，黄土中为FA>HM>HA；古土壤的HA和HM含量高于黄土，而FA的含量低于黄土；随着埋藏时间的增加，古土壤中HA、FA、HM，以及黄土中FA和HM含量均不同程度地显示出逐渐降低的趋势；黄土/古土壤中HA和FA达到平衡需要20多万年的时间，HM则需要70万年以上。（2）古土壤的HA/FA总体上大于1，并且它们均随着埋藏时间的增加而逐渐降低（S6层例外）；黄土的HA/FA低于古土壤；无论是黄土还是古土壤，FA的E4/E6比值均随着埋藏时间的增加而降低，即FA的腐殖化程度增加；C/H、O/C比值说明，古土壤的HA和FA之缩合度和氧化度随着埋藏时间的增加而略微增加；古土壤和黄土中HS演化的总体方向可能为FA→HA→HM（→干酪根）。（3）HA、HA+FA和HA+FA+HM与TOC之间具有很好的相关性（r为0.89、0.94和0.96）。（4）HA、HA+FA和HA+FA+HM均与高岭石含量呈正相关关系（r为0.62、0.57和0.65），说明黄土/古土壤中腐殖物质的稳定性主要与高岭石有关。文中结果对于深化研究黄土/古土壤的有机地球化学特征，以及深刻认识土壤有机质在长时间尺度上的稳定性具有一定的参考价值。 相关文章 | 计量指标

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长三角地区农田土壤中新老碳的含量和组成特征研究 张婷, 李根, 杨忠芳, 季峻峰 2011, 18(6): 125-133.  摘要 ( 2288 )   PDF(3473KB) ( 710 )   土壤碳库问题是当前环境碳循环最关注的问题之一。土壤碳库中有滞留时间为千年尺度的老碳成分及百年尺度的新碳成分，有效区分二者并探索其成分对于建立精确的土壤有机碳(SOC)的动力学模型、评估碳库潜能十分必要。文中以长三角地区24个农田土壤样品为研究对象，依据不同碳库抗氧化能力，利用过硫酸钠法对其进行分离，并进一步用可见/近红外(Vis/NIR)、中红外(MIR)光谱等分析方法，探究了过硫酸钠处理前后土壤有机碳的组成变化。研究发现过硫酸钠氧化后TOC含量下降64%~92%，说明新碳占总有机碳(TOC)的64%~92%，老碳则占总有机碳的8%~36%。元素分析表明浙江地区的样点老碳含量总体高于江苏，碱性及钙盐较多的环境有利于老碳的富集。对比处理前后的土壤样品，发现氧化处理后样品在Vis/NIR光谱的所有波段反射率均上升，400~600 nm波段最为显著。MIR光谱分析显示过硫酸钠处理主要使烷基、羧基及酰胺基等基团特征峰发生较大程度消减，表明相对老碳、新碳中含有大量羧基、酰胺基等基团，它们可以作为新碳的光谱指示。 相关文章 | 计量指标

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中国东部农耕区土壤微生物碳的分布及影响因素 王尚, 蒋宏忱, 黄柳琴, 余涛, 杨忠芳 2011, 18(6): 134-142.  摘要 ( 1644 )   PDF(1191KB) ( 751 )   对中国东部不同纬度带的6个地区的土壤微生物碳进行了研究。结果表明土壤微生物碳的分布受地理位置的影响较为明显：由北向南，东北地区的土壤微生物碳要高于其他地区。作为土壤有机质变化的灵敏度指标——微生物熵(微生物碳/总有机碳)，在同一耕作方式下，其在不同地区的变化受土壤利用方式的影响较为明显：在连作系统下，菜地>粮地；而在轮作系统下，粮食蔬菜轮作>蔬菜蔬菜轮作。利用相关性分析寻求影响微生物碳分布的环境因素，结果表明，微生物碳（MicroC）与土壤有机碳（TOC）、全氮（TN）、土壤含水率呈极显著正相关，而有机碳和全氮的分布主要受地理位置的影响。对不同土壤类型的微生物碳和微生物熵进行相关性分析，结果显示pH、年均温、含水率、TOC和TN是主要影响因素，关键影响因素因土壤类型不同而各异。 相关文章 | 计量指标

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长江口表层沉积物孢粉相特征及其在碳循环中的意义 蔡进功, 徐金鲤, 冯晓萍, 邓兵 2011, 18(6): 143-149.  摘要 ( 1652 )   PDF(1182KB) ( 596 )   选自长江口F2—F5站位的4个表层沉积物及其粒度分级（1~8Φ）样品，经过孢粉相和热解检测，探讨有机质特征及其在碳循环中的命运。未分级样品的孢粉相主要由木质组织、丝炭和黑团块组成，显示陆地输入有机质的贡献巨大。样品分级后，孢粉相面貌发生显著变化。细粒的8Φ中无定形为主，其他粒级(2~7Φ）中主要由结构有机质组成。细粒的8Φ中具有高HI、高S2和低Tmax值的特点，表明来源于水生生物；而其他粒级(2~7Φ）有机质显示了高等植物来源和充分氧化降解的特性。在远离河口的F4和F5站位，细粒的8Φ中无定形有机质对TOC贡献约近70%；在河口附近F2和F3站位，粗粒的(2~7Φ）中颗粒有机质聚集，TOC分配比较均衡。细粒的8Φ中无定形有机质，受粘土矿物的保护可有效抵御微生物及氧化降解，能迅速地絮凝和沉降，缩短了从生物圈、水圈到岩石圈的进程，致使碳循环周期延长；而粗粒的(2~7Φ）中陆地输入的颗粒有机质，已历经充分的氧化降解，可以长期保存在沉积物中，碳循环周期最长。因此，关注沉积物中有机质与粘土矿物的相互关系以及对碳循环周期的影响，这可能是开启未知碳汇之谜的一把“金钥匙”。 相关文章 | 计量指标

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乌裕尔河流域颗粒有机碳的来源：碳同位素证据 侯青叶, 杨忠芳, 余涛, 顾兆炎, 夏学齐, 沈承德 2011, 18(6): 150-160.  摘要 ( 1463 )   PDF(1631KB) ( 831 )   以2008、2009年所采集的乌裕尔河9个点位水体中的悬浮物为研究对象，对丰、枯水期颗粒有机碳（POC）含量、碳同位素组成（13C、14C）及表观年龄进行了系统测试与分析，以期探讨河流中颗粒有机碳来源与流域土壤侵蚀的关系。研究结果表明，该河流中颗粒有机碳（POC）主要来源于未受玉米残体及根系输入影响的深层土壤，且土壤中的有机质主要为原始荒草植被残体；扎龙湿地颗粒有机碳则以自生的现代碳为主。支、干流丰水期颗粒有机碳的14C表观年龄远远老于枯水期的表观年龄，丰水期颗粒有机质的迁移距离较短，枯水期则刚好相反。与其他河流颗粒有机碳14C表观年龄对比结果表明，研究区土壤侵蚀非常严重，且存在显著的季节性差异。综合考虑颗粒有机碳迁移距离及其来源的差异，根据端员混合模型计算了丰水期各支流对不同干流采样点颗粒有机碳的贡献率。 相关文章 | 计量指标

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长江干流颗粒有机碳及其同位素组成的季节性输送特征 茅昌平, 季峻峰, 罗郧, 袁旭音, 杨忠芳, 宋垠先, 陈骏 2011, 18(6): 161-168.  摘要 ( 1628 )   PDF(1393KB) ( 2304 )   2007年夏季和冬季对长江干流悬浮物进行了季节性采样，系统分析了悬浮物颗粒有机碳含量及稳定碳同位素的组成，研究了其空间分布以及季节变化特征。结果显示，长江干流夏季颗粒有机碳含量在0.4%~1.3%，冬季含量在0.7%~2.2%。冬季和夏季颗粒有机碳平均δ13C值分别为-24.74‰和-24.83‰，季节性差异不大，在空间分布上，冬季上游值要高于中、下游，而夏季不明显。长江干流悬浮物C/N比值的季节性变化不大，在空间上C/N比值有从上游向下游略微降低的趋势。长江上游悬浮物总体上具有较中下游略高的δ13C值，在夏季主汛期，中下游悬浮物δ13C值保留了较多的上游特征。而在冬季枯水期，中下游悬浮物δ13C值明显低于上游值，使入海悬浮物的δ13C值相对减小，这可能是由于在枯水期中下游物质贡献量相对增加和中下游水生植物的相对增多造成的。最后，计算了2007年5月到2008年4月长江一年的颗粒有机碳通量为1.46 Mt/a，相比长江三峡蓄水前有机碳的通量有较大减少。 相关文章 | 计量指标

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鄱阳湖流域岩石化学风化特征及CO2消耗量估算 翟大兴, 杨忠芳, 柳青青, 侯青叶, 夏学齐, 余涛, 袁国礼, 冯海艳 2011, 18(6): 169-181.  摘要 ( 1631 )   PDF(3150KB) ( 807 )   ：岩石风化过程中所产生的碳汇是全球碳循环的重要组成部分，该领域受到研究全球变化科学家们的普遍关注。文中通过对鄱阳湖流域河水系统的样品采集和化学成分分析，研究了河水化学成分来源及流域岩石风化所产生的碳汇效应。以大气降水、蒸发岩、硅酸岩和碳酸盐岩为4个端员，计算出它们对河水中溶解质的贡献率分别为104%、219%、300%和37.8%。修水、赣江、抚河、信江和饶河各流域的化学风化速率分别为27.22、5050、7030、64.62和63.94 t·km-2·a-1，剥蚀率为1134、2104、29.29、26.92和26.64 mm·ka-1。采用两种模型对流域内化学风化作用CO2消耗量进行计算:其一是根据离子来源分析所得的数据，求得鄱阳湖、修水、赣江、抚河、信江和饶河流域CO2消耗量为：74.39、4.92、4106、4.49、4.85和4.09×109 mol·a-1，硅酸岩风化贡献率分别占34.3%、76.6%、28.9%、604%、58.8%和32.8%；其二是利用GEMCO2模型计算出各流域CO2消耗量分别为45.08、4.23、23.26、3.14、6.76和3.94×109 mol·a-1。对比两种模型所得数据，认为鄱阳湖流域风化CO2消耗量应为（4.5～7.4）×1010mol·a-1。 相关文章 | 计量指标

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桂西北典型峰丛洼地降雨过程中地表水溶解性碳和δ13CDIC变化特征 丁虎, 刘丛强, 郎赟超, 刘文景 2011, 18(6): 182-189.  摘要 ( 1905 )   PDF(2072KB) ( 681 )   文中研究了中国科学院环江喀斯特农业生态系统观测站内的地表水（地表径流和溪流）中溶解性有机碳（DOC）和溶解性无机碳（DIC）及其同位素组成在两次降雨事件中的连续变化特征。在两次降雨中DOC和DIC输移量分别为107.1和 812.5 kg，分别约为无降雨条件下相同时间内DOC和DIC输移量的64和8倍。降雨时洼地溪流下游出口处水体中的DOC主要来源于雨水垂直入渗过程，其比例占到了60%~81%，源于地表径流冲刷的比例相对较低。利用溶解无机碳同位素（δ13CDIC）估算了不同水体中土壤有机质分解对水中DIC的贡献（PSOC），其中地表径流、溪流上游和溪流下游出口水体的PSOC变化范围分别为56%~61％、56%~63％和50%~58％。两次降雨过程中约有459.6 kg土壤CO2进入溪流下游出口水体，而未降雨条件下在相同时间内只有48.3 kg。降雨对喀斯特集水区溶解性碳的循环产生显著影响，对喀斯特集水区不同时间尺度碳循环的研究可以获得更为准确的区域碳及其他养分循环的信息。 相关文章 | 计量指标

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塔里木盆地奥陶系礁灰岩CO2毛细残余封存能力实验研究 李旭峰, 常春, 郭建强, 于青春 2011, 18(6): 190-194.  摘要 ( 1658 )   PDF(1843KB) ( 711 )   实施CO2地质封存是目前公认的减少温室气体排放的有效方法。在可能进行封存的场所中，咸水含水层封存潜力最大，机理也最为复杂。其中毛细残余封存机理在封存量和封存安全性方面均具有十分重要的意义。在评价毛细残余封存量时，残余气饱和度是一个十分重要的参数。文中提出了测定残余气饱和度的实验方法，并实际应用于中国塔里木盆地奥陶系礁灰岩。实验通过模拟40 ℃、8 MPa地层温度和压力条件下水驱替饱和超临界CO2气体岩心过程，得到驱替过程中压力、流量变化特征，并测定得到残余气饱和度为0.368。在进行驱替实验之前，利用饱和称重法和渗透实验，测定岩心孔隙度和渗透系数分别为2.83%、5.56×10-9 m/s。 相关文章 | 计量指标

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松辽盆地松科1井上白垩统嫩江组一、二段沉积序列厘米级精细刻画：岩性·岩相·旋回 高有峰, 王璞珺, 程日辉, 王国栋, 万晓樵, 吴河勇, 王树学, 梁万林 2011, 18(6): 195-217.  摘要 ( 2209 )   PDF(13299KB) ( 1330 )   中国白垩纪大陆科学钻探松科1井连续钻取嫩江组一、二段岩心长295 53 m，岩心收获率为97.45%,是迄今获取的最连续完整的沉积记录。文章对此进行了厘米级沉积地质描述（分层厚度2~5 cm）。嫩江组一、二段沉积时期与晚三冬—早坎潘期对应。通过对松科1井嫩江组一、二段岩心的精细描述，揭示其岩性岩相旋回的沉积序列及其过程。嫩江组一、二段共识别出12种岩石类型，为半深湖深湖亚相的白云岩沉积、泥灰岩沉积、灰质泥岩沉积、油页岩沉积、浊流沉积、深湖静水泥和火山灰沉积等7种沉积微相。在岩相序列上识别出5种共213个米级旋回（六级旋回）、54个五级旋回、12个四级旋回和2个三级旋回。连续的组段厘米级刻画为高精度沉积过程研究提供了可能，嫩江组一、二段全井段取心对松辽盆地缺氧事件、烃源岩及湖海沟通事件的研究具有重要意义。该文的精细描述资料为今后相关的深入研究提供了迄今最精准的基本地质素材。 相关文章 | 计量指标

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松辽盆地松科1井上白垩统嫩江组三~五段沉积序列厘米级精细刻画：岩性·岩相·旋回 王璞珺, 高有峰, 程日辉, 王国栋, 吴河勇, 万晓樵, 杨甘生, 汪忠兴 2011, 18(6): 218-262.  摘要 ( 2361 )   PDF(24911KB) ( 1273 )   中国白垩纪大陆科学钻探松科1井连续取嫩江组三~五段岩心长53207 m，岩心收获率为94.8％，是迄今获取的最连续完整的沉积记录。文章对此进行了厘米级沉积地质描述（分层厚度2~5 cm）。嫩三~五段沉积时期与坎潘阶中期对应。通过对松科1井嫩三~五段岩心的精细描述，揭示其岩性岩相旋回的沉积序列及其过程。嫩三~ 五段识别出9种岩石类型，发育曲流河、湖泊和三角洲3种沉积相，河道、堤岸、河漫、三角洲前缘和浅湖5种沉积亚相以及河床滞留、点砂坝、天然堤、决口扇、决口水道、河漫滩、河漫湖、河口砂坝、水下分流河道、水下天然堤、分流间湾、远砂坝、浅湖静水泥、临滨砂坝、浊流15种沉积微相。在岩相序列上共识别出9种共417个米级旋回（六级旋回），94个五级旋回，26个四级旋回，3个三级旋回。连续的组段厘米级刻画为高精度沉积过程研究提供了可能，嫩江组五段厘米级刻画识别出的陆相红层为全球白垩纪富氧事件研究提供了可能的立典剖面，嫩江组三、四段的厘米级刻画为松辽盆地黑帝庙油层的研究与开发提供了不可替代的精准地质资料。 相关文章 | 计量指标

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松辽盆地松科1井上白垩统四方台组沉积序列厘米级精细刻画：岩性·岩相·旋回 王国栋, 程日辉, 王璞珺, 高有峰, 王成善, 任延广, 黄清华 2011, 18(6): 263-284.  摘要 ( 1991 )   PDF(9506KB) ( 1286 )   中国白垩纪大陆科学钻探松科1井北孔连续取四方台组岩心心长209.02 m，岩心收获率为97.5%,是迄今获取的最连续完整的沉积记录。文章对此进行了厘米级（分层厚度2~5 cm）沉积地质描述。四方台组沉积时期对应中—晚坎潘期。通过对松科1井四方台组岩心的精细描述，揭示其岩性岩相旋回的沉积序列及其过程。四方台组共识别出8种岩石类型，为曲流河、浅湖亚相的河床滞留、点砂坝、天然堤、决口扇、决口水道、河漫滩、河漫湖、临滨砂坝、静水泥质沉积和浊流沉积等10种沉积微相。在岩相序列上识别出15种共174个米级旋回（六级旋回）、43个五级旋回、13个四级旋回和2个三级旋回。完整组段厘米级刻画为高精度沉积过程研究提供了可能，四方台组全井段取心对松辽盆地富氧事件、潜在浅层油气储、盖组合等研究具有重要意义。该文的精细描述资料为今后相关的深入研究提供了迄今最精准的基本地质素材。 相关文章 | 计量指标

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松辽盆地松科1井上白垩统—下古新统明水组沉积序列厘米级精细刻画：岩性·岩相·旋回 程日辉, 王国栋, 王璞珺, 高有峰, 任延广, 王成善, 张世红, 汪清源 2011, 18(6): 285-328.  摘要 ( 1947 )   PDF(19528KB) ( 1766 )   中国白垩纪大陆科学钻探松科1井连续取明水组岩心长558 94 m，岩心收获率为93.69%，是迄今获取的最连续完整的沉积记录。文章对此进行了厘米级（分层厚度2~5 cm）沉积地质描述。明水组沉积时期与坎潘晚期至丹尼期对应。通过对松科1井明水组岩心的精细描述，揭示其岩性岩相旋回的沉积序列及其作用过程。明水组共识别出15种基本岩石类型，为曲流河、浅湖和滨湖亚相的河床滞留、点砂坝、天然堤、决口扇、决口水道、河漫滩、河漫湖、浅湖静水泥、临滨砂坝、风暴沉积、沙滩、泥滩、浊流、重力流水道等15种沉积微相。在岩相序列上识别出20种共361个米级旋回（六级旋回）、109个五级旋回、29个四级旋回、3个三级旋回。完整组段的厘米级刻画为高精度沉积过程研究提供了可能，明水组全井段取心对松辽盆地富氧事件、K/Pg界线、坳陷盆地晚期构造演化以及盆地浅层生、储、盖组合的研究具有重要意义，该文的精细描述资料为今后相关的深入研究提供了迄今最精准的基本地质素材。 相关文章 | 计量指标

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贵州盘县新民地区关岭组中三叠世盘县动物群产出层段碳酸盐岩微相分析和古环境恢复 李美铮, 刘楚雄, 江大勇, 郝维城, 孙元林, 孙作玉 2011, 18(6): 341-346.  摘要 ( 1545 )   PDF(9057KB) ( 883 )   通过野外观察和显微镜下碳酸盐岩薄片微相分析，以颗粒类型、颗粒基质含量对比、沉积组构、化石生物组合、化石埋藏学特征作为主要微相类型的划分依据，贵州中三叠世盘县动物群产出地层78~91层及上覆地层92层和下伏地层77层共识别出10种微相类型，在垂向上归纳为三种向上变浅的沉积相序列：开阔台地、局限台地、潮道环境。按照水深及水动力条件可以划分出深潮下带、浅潮下带沉积环境。化石层黄铁矿的存在反映了总体偏还原的沉积环境特征。颗粒含量及保存特征反映水动力条件由化石层下段较弱水动力条件到中段变强到上段再变弱的过程，这与海生爬行动物的组合特征的变化呈现出相关性。结合微相类型、岩性特征，推断盘县动物群生活在局限台地中。 相关文章 | 计量指标

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高铬刚玉：湖南沅水金刚石包裹体中发现的一种高压矿物 施倪承, 陆琦, 李国武, 刘惠芳 2011, 18(6): 347-357.  摘要 ( 1480 )   PDF(2018KB) ( 994 )   对湖南沅水金刚石中的包裹体矿物含铬刚玉进行了矿物学研究。确认含铬刚玉中铬的最高质量分数可达19.31% 。根据EPMA分析，高铬刚玉的晶体化学分子式为（Al1683,Cr0298,Fe0010,Mn0008,Ti0004,Si0001）2004O3，获得了该样品的X射线粉末衍射图谱,并在此基础上进行了Rietveld法的全谱拟合修正，得到的晶体学参数为：空间群R3c,a=0476 5 nm,c=1300 6 nm,Z=6，三价的铬和铝离子在同一晶体化学位置。这些刚玉尽管从晶体学参数来看已回归常压下状态，但高的铬含量说明它曾经历过高压的环境，因而可以认为它是一种带有高压环境信息的标志性矿物。该区金刚石包体中刚玉的发现说明湖南沅水金刚石有来源于榴辉岩捕虏体的可能。 相关文章 | 计量指标

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热年代学年龄温度法和年龄高程法的应用条件：对采样策略及年龄表达的启示 曹凯, 王国灿, Peter van der Beek 2011, 18(6): 347-357.  摘要 ( 2274 )   PDF(1615KB) ( 1196 )   热年代学的年龄温度法和年龄高程法是研究造山带长期构造演化过程的常用方法。相对于年龄温度法而言，年龄高程法在计算岩石剥露速率上的优势在于回避了地温梯度的假设，但前提条件中最重要的方面则要求地温梯度达到稳定状态。然而，地温场通常会受到地形变化、地表剥露速率、断层活动及岩浆侵入等作用的干扰，导致地温梯度处于非稳定状态。此时，针对造山带长期演化过程中的具体问题采取合理的热年代学采样策略以及对年龄信息的有效提取方法是十分必要的。 相关文章 | 计量指标

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澜沧江—湄公河流域跨界含水层研究 何静, 韩再生, 牛磊 2011, 18(6): 358.  摘要 ( 1537 )   PDF(2119KB) ( 817 )   跨界含水层由位于不同国家的含水层组成，是地下水资源系统的重要组成部分。妥善管理并公平合理地利用跨界含水层，对促进可持续发展及国家之间的睦邻友好关系有着重要意义。通过分析澜沧江—湄公河流域水文地质条件，划定流域的跨界含水层系统，并对地下水资源与环境问题进行探索，提出跨界含水层综合评价指标体系，结合澜沧江—湄公河流域4个跨界含水层相关的指标进行了综合评价。本次研究，对管理澜沧江—湄公河流域跨界含水层，建设和谐的东南亚国际环境有着重要意义。 相关文章 | 计量指标