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黄河下游颗粒有机碳的来源,降解与输运特征

中国环境科学 2017年第4期37卷 1483-1491页

作者：邱璐姚鹏张婷婷王金鹏潘慧慧高立蒙赵彬中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100

2012年在黄河利津逐月采集悬浮颗粒物(SPM),通过分析粒度组成,颗粒有机碳(POC)及其稳定同位素丰度(513C),木质素等参数,讨论了黄河下游POC的来源,分布,降解状态和输运的季节变化特点.结果表明,2012年黄河利津径流量,SPM浓度和中值粒径(M... 详细信息

2012年在黄河利津逐月采集悬浮颗粒物(SPM),通过分析粒度组成,颗粒有机碳(POC)及其稳定同位素丰度(513C),木质素等参数,讨论了黄河下游POC的来源,分布,降解状态和输运的季节变化特点.结果表明,2012年黄河利津径流量,SPM浓度和中值粒径(MGS)均有明显的季节变化,且变化规律基本一致.春季降水较少,且下游灌溉较多,导致径流量较小(300m^3/S左右),较粗的颗粒物更容易沉降到河床上,而且不易再悬浮,使得SPM较低(平均0.44kg/m^3),MGS较小(平均7.77μm);夏秋季黄河流域降水较多,径流量较大(1000m^3/S以上),使得河床上较粗的颗粒物容易被带入悬移质中,因此SPM较高(0.67kg/m^3),MGS较大(10.6μm).POC及δ^(13)C的结果表明了不同来源有机碳贡献的季节变化,春季POC含量较高,δ^(13)C较负.颗粒物中木质素含量季节规律变化与流量较为一致,春季木质素含量较高,秋季较低.木质素参数C/V(0.21~0.34)和S/V(0.83~1.28)表明黄河SPM中木质素为被子植物草本和木本组织混合来源,降解参数(Ad/Al)_v(0.33~0.52),3,5-Bd/V(0.03~0.12)和P/(S+V)(0.20~0.36)均表明黄河SPM中木质素存在一定程度的降解,且秋季降解程度较大,与流量和有机碳来源变化有关.

关键词：黄河悬浮颗粒物颗粒有机碳稳定碳同位素木质素

黄河口海域颗粒有机碳浓度遥感反演与时空分布特征

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光学学报 2017年第8期37卷 26-36页

作者：牟冰崔廷伟秦平巩加龙肖艳芳郑荣儿中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100 国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061

基于黄河口海域实测数据,建立了利用745nm(模型1)和680nm(模型2)波段遥感反射率的颗粒有机碳(POC)浓度反演模型,得到的平均相对误差(APD)均低于26%,其中模型1表现更优。结合海洋水色成像仪(GOCI)影像和实测数据对两个模型进行了精度评估... 详细信息

基于黄河口海域实测数据,建立了利用745nm(模型1)和680nm(模型2)波段遥感反射率的颗粒有机碳(POC)浓度反演模型,得到的平均相对误差(APD)均低于26%,其中模型1表现更优。结合海洋水色成像仪(GOCI)影像和实测数据对两个模型进行了精度评估,平均相对误差均在30%以内。基于所建立的模型和卫星遥感影像,分析了逐时、大风过程(几日之间)、季节变化三种情况下黄河口海域POC浓度的时空变化特征。结果表明,冬季POC浓度整体较高,夏季POC浓度整体较低;渤海湾附近出现POC浓度最高值。三种情况下,POC浓度的变化范围在同一尺度上,表明短时间间隔并不意味着POC浓度变化范围也小,其季节平均效应是显著的。

关键词：海洋光学颗粒有机碳遥感反演黄河口时空分布

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内陆湖泊颗粒有机碳反演及日变化初步研究

武汉大学学报（信息科学版） 2015年第12期40卷 1618-1624页

作者：张杰吕恒潘洪洲冯驰赵丽娜李云梅南京师范大学教育部虚拟地理环境重点实验室江苏南京210046

以太湖及洞庭湖为例,检验海洋一类水体颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)浓度遥感估算方法在内陆湖泊二类水体中的适用性,结果表明,一类水体POC反演模型并不适用于二类水体。针对二类水体建立了以近红外波段(834nm)为因子的... 详细信息

以太湖及洞庭湖为例,检验海洋一类水体颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)浓度遥感估算方法在内陆湖泊二类水体中的适用性,结果表明,一类水体POC反演模型并不适用于二类水体。针对二类水体建立了以近红外波段(834nm)为因子的单波段POC反演模型以563及834nm波段组合为因子的两种双波段反演模型,模型验证结果显示,单波段模型的均方根误差(RMSE)为1.12mg/L,平均相对误差(MAPE)为35.8%,两个双波段反演模型的RMSE分别为1.09mg/L及1.11mg/L,MAPE分别为37.3%及37.8%,三种模型均可用于太湖及洞庭湖水体的POC浓度遥感估算。在此基础上,以太湖为例,建立了基于静止轨道卫星海洋水色(GOCI)卫星数据的太湖POC反演模型,反演模型的MAPE为35%。利用5月13日8景GOCI影像,研究了太湖POC浓度日变化,发现POC浓度日变化存在两个阶段:上午至中午的递减阶段和中午至傍晚的递增阶段。

关键词：富营养化湖泊颗粒有机碳遥感反演模型 GOCI数据

春、冬季长江口颗粒有机碳的时空分布及输运特征

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中国环境科学 2014年第9期34卷 2380-2386页

作者：邢建伟线薇微绳秀珍中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室山东青岛266071 中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室山东青岛266003

根据2012年2月（冬季）、5月（春季）对长江口2个航次的调查数据,分析了春、冬季长江口颗粒有机碳（POC）的时空分布及影响因素,并探讨其输运特征.结果表明：2012年春季长江口POC的浓度为0.23～31.61mg/L,均值为2.55mg/L；冬季POC的浓度... 详细信息

根据2012年2月（冬季）、5月（春季）对长江口2个航次的调查数据,分析了春、冬季长江口颗粒有机碳（POC）的时空分布及影响因素,并探讨其输运特征.结果表明：2012年春季长江口POC的浓度为0.23～31.61mg/L,均值为2.55mg/L；冬季POC的浓度为0.16～5.82mg/L,均值1.42mg/L.春、冬季POC空间分布整体呈现近岸高远岸低、表层低底层高的特征,最高值均出现在口门附近.POC与悬浮物（TSM）呈极显著线性正相关,而与叶绿素a（Chl a）的相关性均较差,表明陆源输入对长江口POC的分布影响很大；POC/Chl a比值测算表明有机碎屑是调查水域POC的主要来源和存在形式,定量估算结果表明浮游植物生物量对春、冬季长江口POC的贡献分别仅1.26%和0.9%,且浮游植物对POC的贡献分别在TSM小于110mg/L和100mg/L时才能表现出来.春、冬季长江口TSM分别在大于117mg/L和335mg/L时,有机碳入海以颗粒态为主,反之则以溶解态为主.长江输送至河口的悬浮物中POC的百分含量（POC%）在春、冬季分别为0.9%和0.4%.春、冬季长江口最大浑浊带对POC的过滤效率分别达89%和69%,大量POC随泥沙在最大浑浊带发生了沉降.

关键词：颗粒有机碳时空分布输运特征长江口

不同有机物料施用下土壤颗粒有机碳红外光谱特征

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分析化学 2021年第3期49卷 468-473页

作者：陈晓东吴景贵吉林农业大学资源与环境学院

采集不同有机物料施用下原生盐碱土壤颗粒有机碳(Particulate organic carbon, POC)在4000～500 cm范围内的红外光谱,分析了其光谱特征。采用主成分分析(Principal components analysis, PCA)技术,经过均值聚类、降维赋值、主成分载荷... 详细信息

采集不同有机物料施用下原生盐碱土壤颗粒有机碳(Particulate organic carbon, POC)在4000～500 cm范围内的红外光谱,分析了其光谱特征。采用主成分分析(Principal components analysis, PCA)技术,经过均值聚类、降维赋值、主成分载荷分析等步骤对POC红外光谱进行快速分析,同时采用常规法(即半定量分析法)进一步分析POC红外光谱进行验证。PCA分析表明,各处理POC组成存在差异性;同时,有机物料还田是POC组分中亚甲基脂肪碳和芳香碳的主要来源。半定量分析结果也表明,土壤POC官能团组成对不同的有机物料有不同的响应,有机物料还田处理增加了土壤POC亚甲基脂肪碳和芳香碳的相对含量,减少了土壤POC羧基碳的含量,土壤POC官能团脂族性减弱,芳香性增强,PCA分析与半定量分析结果基本一致。研究结果表明,利用PCA技术可以快速初步分析土壤POC红外光谱特征,PCA技术结合半定量分析可以比较全面地分析土壤POC红外光谱特征。

关键词：原生盐碱土颗粒有机碳红外光谱主成分分析半定量分析有机物料

^(234)Th示踪法估算楚科奇海的颗粒有机碳输出通量

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清华大学学报（自然科学版） 2010年第3期50卷 438-441页

作者：马豪曾志尹明端陈立奇程建平曾实清华大学工程物理系北京100084 国家海洋局海洋-大气化学与全球变化重点实验室厦门361005 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室(清华大学) 北京100084 高能辐射成像国防重点学科实验室北京100084

为了研究楚科奇海生物泵过程,利用234Th示踪法估算了该海区真光层颗粒有机碳的输出通量。测定了中国第2次北极考察期间获得的楚科奇海测站海水样品中溶解态及颗粒态234Th、238U和颗粒有机碳的含量。基于上层水体中234Th与238U的不平衡... 详细信息

为了研究楚科奇海生物泵过程,利用234Th示踪法估算了该海区真光层颗粒有机碳的输出通量。测定了中国第2次北极考察期间获得的楚科奇海测站海水样品中溶解态及颗粒态234Th、238U和颗粒有机碳的含量。基于上层水体中234Th与238U的不平衡并结合一维稳态不可逆清除模型,估算出了真光层中溶解态234Th的清除速率、颗粒态234Th的迁出速率、234Th的平均停留时间等颗粒动力学参数以及颗粒有机碳的输出通量和ThE比值(颗粒有机碳输出通量和初级生产力的比值)。楚科奇海具有较高的颗粒有机碳输出通量和很高的ThE比值,生物泵运转活跃,是全球碳循环的重要汇区。

关键词： ^234Th/^238U不平衡真光层颗粒有机碳楚科奇海北冰洋

2016年夏季黄、渤海颗粒有机碳的分布特征及影响因素

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海洋学报 2018年第10期40卷 200-208页

作者：王雪景金春洁王丽莎张传松中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋化学理论与技术教育部重点实验室山东青岛266100

本文根据2016年6-7月黄、渤海航次获得的调查数据,分析了黄、渤海海域颗粒有机碳(POC)的浓度变化、空间分布特征并结合盐度、叶绿素a、POC/PON、POC/Chl a平面分布特征和相关性分析,探讨了黄、渤海海域POC的来源和影响因素。结果表明:2... 详细信息

本文根据2016年6-7月黄、渤海航次获得的调查数据,分析了黄、渤海海域颗粒有机碳(POC)的浓度变化、空间分布特征并结合盐度、叶绿素a、POC/PON、POC/Chl a平面分布特征和相关性分析,探讨了黄、渤海海域POC的来源和影响因素。结果表明:2016年夏季渤海海域POC平均浓度(500.2±226.5)μg/L,北黄海POC平均浓度(358.2±101.5)μg/L,南黄海POC平均浓度(321.0±158.1)μg/L,渤海海域POC浓度高于黄海,整个海域POC浓度表层高于底层。POC的平面分布特征为近岸高,外海低。调查海域表层POC/PON均值为8.89,POC/Chl a均值为182.52;中层POC/PON均值为8.87,POC/Chl a均值为179.56;底层POC/PON均值为9.41,POC/Chl a均值为178.80。黄海海域浒苔衰败对POC/PON与POC/Chl a影响较大。相关性分析结果表明渤海海域盐度、总悬浮物和叶绿素a与POC存在显著的相关性,是影响POC分布的主要控制因素。南黄海除表层POC浓度与盐度、总悬浮物和叶绿素a浓度有很好的相关性外,中层和底层POC浓度与盐度、总悬浮物和叶绿素a浓度不存在显著的相关性。渤海海域POC主要受陆源和浮游植物共同影响,浮游植物是POC的主要贡献者,而黄海海域POC受长江冲淡水、黄海暖流、苏北沿岸流、生物活动和底层沉积物等多种因素影响,其中苏北近岸和青岛外海,有机碎屑为POC的主要贡献者。

关键词：颗粒有机碳黄海渤海相关性分析碳氮比

2012年夏季长江口颗粒有机碳、氮分布特征及其来源

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环境科学 2014年第7期35卷 2520-2527页

作者：邢建伟线薇微绳秀珍中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071 中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室青岛266003

基于2012年8月对长江口及其邻近海区的调查资料,分析了长江口夏季颗粒有机碳（particulate organic carbon,POC）、颗粒氮（particulate nitrogen,PN）的空间分布特征及其与环境因子的关系,并结合C/N摩尔比值和叶绿素a（chlorophyll a,C... 详细信息

基于2012年8月对长江口及其邻近海区的调查资料,分析了长江口夏季颗粒有机碳（particulate organic carbon,POC）、颗粒氮（particulate nitrogen,PN）的空间分布特征及其与环境因子的关系,并结合C/N摩尔比值和叶绿素a（chlorophyll a,Chl a）探讨了POC的主要来源及浮游植物的贡献.结果表明,2012年夏季长江口POC的质量浓度范围在0.68-34.80mg·L^-1之间,均值为3.74 mg·L^-1;PN的质量浓度范围为0.03-9.13 mg·L^-1,均值0.57 mg·L^-1,二者浓度均表现为底层高于表层.POC和PN平面分布相似,高值区均出现在口门附近和调查海区西南部,并向外海浓度迅速降低,整体呈现近岸高、远岸低的趋势,与总悬浮物（total suspended matter,TSM）的平面分布规律基本相同;POC与PN间呈极显著正相关,表明二者具有高度的同源性.POC、PN与TSM、化学需氧量（chemical oxygen demand,COD）间均呈现极显著线性正相关,而与盐度（salinity,S）和Chl a的相关关系较弱,表明POC和PN的分布受陆源输入的影响较大,浮游植物生产不是该水域颗粒有机碳、氮的主要来源.C/N摩尔比和POC/Chl a法分析表明夏季长江口POC主要为陆源,有机碎屑是POC的主要存在形式.定量估算结果表明,浮游植物生物量对夏季长江口表层POC的平均贡献率仅为2.54%,非生命POC占绝对优势地位.

关键词：颗粒有机碳颗粒氮分布特征影响因素来源夏季长江口

近20年台风事件对黄渤海颗粒有机碳季节性的影响

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海洋与湖沼 2022年第4期53卷 861-871页

作者：王秀君王晓雯尤再进石洪源北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 大连海事大学港口与航运安全协创中心辽宁大连315100 鲁东大学港口与海岸灾害研究中心山东烟台264025

边缘海初级生产力普遍较高,有机碳在沉积物中的埋藏高达全球的80%。黄渤海是位于我国东部的一个半封闭的温带陆架边缘海,在近20年中,黄渤海经历的台风事件频率不断增大,对碳循环关键过程发生多重影响。文章利用多组卫星及再分析资料,围... 详细信息

边缘海初级生产力普遍较高,有机碳在沉积物中的埋藏高达全球的80%。黄渤海是位于我国东部的一个半封闭的温带陆架边缘海,在近20年中,黄渤海经历的台风事件频率不断增大,对碳循环关键过程发生多重影响。文章利用多组卫星及再分析资料,围绕2003~2020年期间夏季台风过境对黄渤海关键环境变量的影响,分析生物和非生物过程对不同海域水体中颗粒有机碳的贡献。结果表明,夏季台风过境一次、两次对黄渤海叶绿素的影响没有明显差异,叶绿素浓度增加主要在渤海西南部和南黄海约50%的海域。总体上看,台风过境对渤海、北黄海大部分海域水体中颗粒有机碳影响不大,但两次台风过境引起了南黄海约80%的离岸海域颗粒有机碳浓度的显著增加。南黄海中部海域水体中颗粒有机碳与叶绿素的比值在台风过后明显降低,表明该海域颗粒有机碳浓度的提高主要是由生物固碳过程的增强引起。台风过境加剧了黄海与渤海、近岸与离岸的水流交换,此过程增强了高营养盐和有机物水向南黄海尤其是中部海域的输送,因而提高了南黄海大部分海域颗粒有机碳浓度。除了光合作用等生物过程及水流交换对颗粒有机碳有影响外,黄渤海水体中颗粒有机碳浓度还受到沉积物再悬浮、陆源有机碳输入等过程的影响。台风过境可以加剧沉积物再悬浮和陆源有机物的输入,进一步提高黄渤海近岸及离岸海域颗粒有机碳的浓度。

关键词：叶绿素颗粒有机碳季节变化台风事件黄渤海