博士科研启动基金(SWU112098)
- 作品数：12 被引量：284H指数：9
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- 三峡库区消落带土壤中溶解性有机质(DOM)吸收及荧光光谱特征被引量：91
- 2015年
- 利用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱技术,结合荧光区域积分法,分析了三峡库区消落带土壤DOM的地化特征.结果表明,各区县消落带土壤CDOM平均浓度大小顺序为:忠县>丰都>涪陵>万州>巫山>云阳>奉节>开县,其中,忠县、丰都和涪陵土壤CDOM浓度[a(355)]、芳香性(SUVA254)和疏水组分(SUVA260)明显高于其它区县,而其腐殖化程度(HIX)均低于其它区县.三峡库区消落带土壤DOM中含有类腐殖质荧光团A、C、M和类色氨酸荧光团T,其中紫外区类腐殖质荧光团A的荧光区域积分比例最大.另外,类色氨酸荧光团T与a(355)呈极显著相关(r=0.674,P<0.01),影响CDOM浓度变化的主要因素是类蛋白荧光峰T.3D-EEM总荧光强度(TOT)可作为表征三峡库区消落带土壤CDOM荧光团浓度的指标.消落带土壤DOM腐殖化程度较低,生物可利用性较高.另外,消落带干湿交替作用对不同高程土壤DOM地化特征影响的差异较小,这可能与当地农业活动、沿岸植物生长以及DOM矿化过程有关.
- 高洁江韬李璐璐陈雪霜魏世强魏世强闫金龙王定勇
- 关键词：溶解性有机质干湿交替紫外-可见吸收光谱三维荧光光谱
- 三峡库区消落带典型土壤厌氧呼吸对铁还原及磷释放的影响被引量：8
- 2014年
- 分别采集三峡库区开县和涪陵消落带土壤,进行室内模拟淹水实验,研究淹水土壤有机质分解对Fe(Ⅲ)还原行为及磷释放的影响。结果表明,淹水过程中土壤磷向上覆水体迁移,引起上覆水体总磷含量先增加后降低最后趋于平衡。上覆水体总磷的变化与底泥中有效磷呈极显著负相关(p<0.01),且有效磷与无机磷各形态的相关性分析表明磷释放的主要来源是Ca8-P、Al-P和Fe-P。淹水形成的厌氧还原环境导致铁氧化物的还原,无定形铁生成,且二价铁与有效磷呈显著正相关(p<0.05),说明三价铁的还原促进P的释放。淹水过程中,土壤CO2和CH4产生揭示有机质的分解过程,CO2/CH4的比值变化反映淹水土壤无机电子受体的消耗情况,解释Fe3+的还原过程,其与二价铁和有效磷的相关性分析证实有机质分解与铁的还原及磷的释放显著相关,说明有机质分解促进了铁的还原,并进一步促进磷的释放。
- 郭念闫金龙魏世强王齐磊高洁
- 关键词：铁还原磷释放三峡库区消落带
- 天然日光辐照下两江交汇处溶解性有机质(DOM)光漂白过程:以涪江-嘉陵江为例被引量：9
- 2014年
- 利用三维荧光光谱手段,结合紫外-可见吸收光谱,分析了涪江(FJ)、嘉陵江(JLJ)及两江交汇处(FJ-JLJ)溶解性有机质(DOM)在太阳辐照下的光漂白过程.结果表明,在夏季短期太阳辐射作用下,所有样品的有色溶解性有机质(CDOM)浓度[a(280)]和荧光峰A、C、M、T均发生了较明显光漂白,降解程度大小顺序为JLJ>FJ-JLJ>FJ.3个采样河段DOM光漂白性质因采样水域周边土地利用类型不同、江水汇合的稀释作用等影响而存在一定差异.以森林系统为陆源输入的JLJ样本光漂白活性最高,城市输入占主导的FJ最低,两江汇合样本居中.DOM经日光辐照后,光谱斜率S和吸光度比值A250/A350增大,腐殖化指数HIX减小,它们可作为光漂白过程中DOM性质变化指标.光漂白过程中,几乎所有样本呈现出陆源特征向自生源特征转化的趋势,尤其IT/IC先降低后显著增加,因此光漂白过程可能会夸大DOM的内源贡献,同时对利用IT/IC评估水体人为影响程度时产生干扰.另外,吸收和荧光光谱参数在评估DOM光漂白过程中结构组分变化的一致性,进一步证明了采用两种互补的光谱手段对DOM地化特征进行辨析的可行性.
- 高洁江韬闫金龙魏世强魏世强卢松王定勇
- 关键词：三维荧光光谱紫外-可见吸收光谱
- 利用紫外-可见吸收光谱估算三峡库区消落带水体、土壤和沉积物溶解性有机质(DOM)浓度被引量：27
- 2014年
- 溶解性有机质(DOM)是陆地和水生生态系统的重要物质,有色溶解性有机质(CDOM)是可用光谱测定的DOM组分.基于2012年7月采集的土壤和沉积物样品以及2012年11月采集的水体样品,通过单波长、双波长、吸收光谱斜率(S值)和三波长模型建立CDOM与DOM浓度之间的关系.结果表明,4种模型中三波长模型效果最佳,水体数据模型的决定系数为0.788,土壤数据模型的决定系数为0.933,沉积物模型的决定系数为0.856.同时,利用2013年随机采集的32个土壤样品和36个水体样品对模型精度进行检验,结果表明,土壤DOM浓度的相对均方根误差(RRMSE)和平均相对误差(MRE)分别为16.5%和16.9%,水体分别为10.32%和9.06%,相比土壤DOM而言,三波长模型对水体DOM的预测精度更高.
- 李璐璐江韬卢松闫金龙高洁魏世强王定勇郭念赵铮
- 关键词：紫外-可见光谱消落带溶解性有机质
- 两江交汇处水体溶解性有机质的吸收和荧光光谱特征:以渠江-嘉陵江、涪江-嘉陵江为例被引量：10
- 2015年
- 利用三维荧光和紫外-可见吸收光谱手段,分析了渠江、涪江和嘉陵江交汇处水体DOM特征变化.结果表明,干支流各采样点水体DOM的FI值<1.4,HIX值>0.8,表现出明显陆源输入特征,整个研究区域水体混合模式为非保守混合,对交汇处水体DOM地化特征变化有一定贡献,但并非主导因素.河流沿岸不同土地利用类型对交汇处水体DOM特征改变有明显影响,聚类分析发现,所有采样点可分为两大类,一类为沿岸以森林和农田生态系统为主(渠江-嘉陵江交汇处),另一类为沿岸以城市用地为主(涪江-嘉陵江交汇处),前者向干流水体中输入芳香化程度和腐殖化程度较高的DOM,后者以浓度较高而结构相对较简单的DOM输入为主.此外,涪江-嘉陵江交汇处类蛋白质荧光组分信号增强,出现荧光T峰,表明人为活动对水体质量的影响明显.
- 闫金龙江韬高洁魏世强卢松刘江
- 关键词：溶解性有机质三维荧光光谱紫外-可见吸收光谱土地利用类型
- 三峡库区典型农业小流域土壤溶解性有机质的紫外-可见及荧光特征被引量：40
- 2015年
- 以三峡库区典型农业小流域土壤溶解性有机质(DOM)为研究对象,利用紫外-可见和荧光光谱,分析和讨论了不同土地利用类型(包括林地、田地、菜地和民用地)对土壤DOM地化特征的影响.结果表明,不同土地利用条件下DOM性质差异明显,以林地DOM的芳香性程度较高,腐殖化特征最强,其次为田地;尽管居民用地和菜地溶解性有机碳(DOC)含量高(均值分别为0.81 g·kg-1和0.89 g·kg-1),但是芳香化程度低,DOM中非生色组分对高DOC含量的贡献明显.所有样本荧光指数(FI)介于自生源特征(FI=1.9)和陆源特征(FI=1.4)之间,自生源(类蛋白组分)和异生源(类腐殖组分)对DOM均有贡献.大部分样本r(T/C)都大于2.0,说明该农业小流域土壤DOM受外来因素尤其是人类活动影响较大,尤以菜地为代表.另外,不同特征光谱参数对不同土地利用条件下DOM结构和性质差异性的灵敏程度不同,光谱斜率比值(SR)和腐殖化指数(HIX)不能反映DOM地化特征的差异性,因此单一光谱指标并不能全面提供DOM的特征信息,建议两种光谱分析方法联用.
- 王齐磊江韬赵铮木志坚魏世强闫金龙梁俭
- 关键词：三峡库区消落带紫外-可见光谱荧光光谱
- 夏、冬季降雨中溶解性有机质(DOM)光谱特征及来源辨析被引量：27
- 2015年
- 利用紫外-可见光谱与三维荧光光谱,结合拉格朗日混合单粒子轨道模型及火点图,研究了重庆2013年夏、冬两季雨水DOM光谱特征,并对其来源进行解析.结果表明,雨水DOM与水体、土壤DOM具有类似性质光谱特征,证明降雨DOM也是陆地及水环境中DOM地化特征的重要贡献者.雨水DOM中DOC含量为0.88~12.80 mg·L-1,CDOM含量在3.17~21.11m-1之间,夏、冬两季降雨DOM差异明显(P<0.05).与夏季相比,冬季降雨DOM分子量较小,芳香性程度较低,腐殖化程度也更低,输入主要以本地和短距离输送为主;而夏季DOM来源较分散.尽管吸收和荧光光谱可用于解析雨水DOM组成和来源,但在光谱特征的解析和来源识别上与其他来源DOM有所区别,传统'内、外源区分'并不适用于雨水DOM.
- 梁俭江韬魏世强卢松闫金龙王齐磊高洁
- 关键词：溶解性有机质天然有机质
- 三峡库区典型消落带土壤及沉积物中溶解性有机质(DOM)的紫外-可见光谱特征被引量：70
- 2014年
- 溶解性有机质(DOM)是陆地生态系统的重要组成部分,在环境地球化学中扮演着重要角色.在测定三峡库区典型消落带土壤及沉积物DOM的紫外-可见光谱基础上,通过特征参数及光谱模型来获取DOM的地化特征和信息.紫外-可见光谱特征参数表明土壤DOM的芳香性、疏水组分及腐殖化程度都明显低于上层沉积物,与高程和土地利用类型无关;而所选择的4种吸收光谱模型中以模型2为最优.同时,不同模型和不同拟合波段均对DOM光谱曲线斜率(S)有影响:S值随波长增加而减小;而不同波段S值相关性存在差异,表明各波段S值仅反映DOM部分信息,而非全部.此外,特征斜率之比(SR)反映出表层沉积物所受降解程度(光漂白或生物降解)小于土壤和往年沉积物,其芳香性更高,分子量更大,参与降解的反应活性也更大;这表明DOM越新鲜,其受到的光照和生物作用相对较小,降解潜力越大.
- 李璐璐江韬闫金龙郭念魏世强王定勇高洁赵铮
- 关键词：溶解性有机质紫外-可见光谱三峡库区消落带
- 自然光照对淹水条件下三峡库区消落带典型土壤磷释放影响被引量：4
- 2014年
- 为研究淹水条件下光照对土-水界面磷释放的影响,以三峡库区消落带典型土壤为对象,通过室内自然光照试验,讨论了铁还原及有机质降解对磷释放的影响,分析光照对淹水土壤磷释放的影响机制.结果表明,光照对淹水土壤磷释放存在一定程度的抑制作用,光照作用下淹水紫色潮土上覆水体中TP浓度范围为0.018~0.033 mg·L-1,避光处理为0.02~0.057mg·L-1,灰棕紫泥光照下TP浓度范围为0.028~0.045 mg·L-1,避光处理为0.04~0.084 mg·L-1.光照引起淹水土壤中铁氧化物的变化可能是光照抑制磷释放的重要原因.光照导致土壤中铁氧化物饱和程度降低,铁还原和无定形铁生成受阻进一步加深了光照对磷释放的抑制影响.CO2和CH4反映淹水土壤有机质分解情况,光照降低有机碳的转化效率,加速土壤中无机电子受体的消耗,解释了光照作用下铁氧化物的变化.由此可见,光照对淹水土壤磷释放的抑制与淹水土壤中铁还原和有机质分解密切相关.
- 郭念江韬魏世强闫金龙梁俭卢松高洁
- 关键词：消落带磷释放淹水土壤天然有机质
- 含生物质炭城市污泥堆肥中溶解性有机质的光谱特征被引量：29
- 2014年
- 以外源添加生物质炭的城市污泥堆肥过程中溶解性有机质(DOM)为研究对象,讨论了其紫外-可见和荧光光谱特征变化.结果表明:与对照组相比,外源添加生物质炭的处理其堆肥DOM的芳香性和腐殖化程度更高,有利于提高堆肥的腐熟度,且外源添加花生壳炭的处理较添加小麦秸秆炭的处理更有利于堆肥腐熟度的提高.外源添加花生壳炭的处理在堆肥21d后,其堆肥腐熟度可能达到峰值,而外源添加小麦秸秆炭的处理其堆肥腐熟度则随着堆肥时间的进行而增加.对照组和处理组堆肥DOM的FI>0.7,BIX>0.8,表明其来源为自生源,可能与微生物对有机物的降解有关.因此,通过对城市污泥堆肥过程中DOM的光谱特征分析,能较好地评估城市污泥堆肥腐熟度的情况.
- 闫金龙江韬赵秀兰魏世强王定勇李璐璐郭念孙文彬
- 关键词：生物质炭堆肥紫外光谱
