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Picarro | 沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3源和匯研究

日期: 2024-09-30
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Picarro | 沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3源和匯研究

沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)是一種位于海洋與陸地交界處的生物多樣性豐富的獨(dú)特生態(tài)環(huán)境。它不僅具有重要的生態(tài)功能,在碳儲(chǔ)存、環(huán)境凈化和防風(fēng)護(hù)堤方面發(fā)揮著重要作用,還對(duì)人類社會(huì)活動(dòng)有著極大的支持和調(diào)節(jié)作用。

氨氣是大氣環(huán)境中含量豐富的堿性氣體,其在沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)中的作用不可忽視。但是,過(guò)量的氨氣輸入也給其帶來(lái)了一系列問(wèn)題。


沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3源和匯研究

背景介紹

氨(NH3)是大氣中含量最多的堿性氣體。在氣溶膠形成中發(fā)揮重要作用,而氣溶膠會(huì)對(duì)人類健康產(chǎn)生不利影響,同時(shí)會(huì)降低能見(jiàn)度,改變地球輻射平衡,并通過(guò)大氣沉積促進(jìn)活性氮(Nr)的全球再分配。農(nóng)業(yè)集約化是NH3的主要人為來(lái)源,導(dǎo)致進(jìn)入生物圈的Nr增加一倍。NH3的其他來(lái)源包括工業(yè)過(guò)程、車輛排放及土壤和海洋的揮發(fā)。農(nóng)業(yè)和城市源通過(guò)大氣沉積過(guò)程直接或間接排放NH3,其會(huì)改變鹽沼的結(jié)構(gòu)和功能。此外,大氣沉積過(guò)程是NH3進(jìn)入沿海水域的主要途徑, NH3沉積到敏感的生態(tài)系統(tǒng)(如鹽沼)可導(dǎo)致土壤酸化、富營(yíng)養(yǎng)化和生物多樣性喪失等一系列負(fù)面影響。



研究方法

Picarro | 沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3源和匯研究

研究人員于2018年6月21日至7月20日在圣瓊斯保護(hù)區(qū)利用Picarro SI2103氨氣分析儀進(jìn)行了NH3濃度連續(xù)和高時(shí)間分辨率測(cè)量,并計(jì)算NH3通量,結(jié)合其他測(cè)量指標(biāo)如:CO2、CH4、H2O、pH值、水位、電導(dǎo)率、鹽度、溶解氧、水中溶解無(wú)機(jī)氮等以加強(qiáng)對(duì)沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3地氣交換過(guò)程的理解。

結(jié) 論


Picarro | 沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3源和匯研究
Picarro | 沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3源和匯研究

潮汐水位可能對(duì)沼澤NH3的排放有顯著影響。低潮時(shí),更多的土壤暴露,可觀察到最大的通量。雖然預(yù)計(jì)在空氣溫度最高時(shí)NH3通量將達(dá)到峰值,但漲潮與太陽(yáng)輻照度中午峰值同時(shí)發(fā)生,導(dǎo)致NH3通量減少。此外,結(jié)果還發(fā)現(xiàn)這片沿海濕地生態(tài)系統(tǒng)既可以作為NH3的匯,也可以作為NH3的源。

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2025 - 03 - 06
研究背景水分是限制植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素,特別是在全球氣候變化的背景下,干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)水文過(guò)程和植被水分利用策略受到顯著影響。煤礦開(kāi)采,尤其是露天礦,對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重。黑岱溝露天煤礦位于黃土高原生態(tài)脆弱區(qū),礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)已成為重點(diǎn)工作。排土場(chǎng)的植被恢復(fù)對(duì)于合理利用水土資源和促進(jìn)煤礦可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。目前,礦區(qū)生態(tài)修復(fù)中的水問(wèn)題研究主要集中在土壤水文效應(yīng)、物理性質(zhì)和坡面侵蝕等方面,但對(duì)植物水源及其利用機(jī)制的定量研究較少。利用穩(wěn)定同位素技術(shù),可以高效分析植物的水源,并通過(guò)多源混合模型量化各水源的貢獻(xiàn)率。例如,深根植物通常利用深層土壤水,而淺根植物則更多依賴淺層水分。由于煤礦開(kāi)采擾動(dòng)了土壤結(jié)構(gòu),植物的水源利用方式與自然狀態(tài)下有所不同。此外,雨季的不同月份中,植物水源及其利用機(jī)制也存在差異。  因此,本研究以黑岱溝露天礦排土場(chǎng)為例,分析蒙古松、檸條和紫花苜蓿在雨季的水分來(lái)源及...
2025 - 03 - 06
點(diǎn)擊藍(lán)字,關(guān)注我們健康的水環(huán)境對(duì)可持續(xù)的城市發(fā)展至關(guān)重要。然而,隨著城市化的快速推進(jìn)和人口增長(zhǎng),工業(yè)廢水和生活污水造成了嚴(yán)重的水污染,危及人類健康和水生生態(tài)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法成本高昂且勞動(dòng)密集。近年來(lái),MODIS、Landsat 和 Sentinel 等衛(wèi)星圖像技術(shù)取得了進(jìn)展,提供了廣泛且具成本效益的監(jiān)測(cè)手段,但由于空間和光譜分辨率的限制,在監(jiān)測(cè)總磷 (TP) 和化學(xué)需氧量 (CODMn) 等非光學(xué)活性參數(shù)時(shí)仍面臨挑戰(zhàn)。機(jī)載高光譜成像儀通過(guò)提供高分辨率圖像,彌補(bǔ)了衛(wèi)星與地面監(jiān)測(cè)之間的不足,成為一種有效的解決方案。無(wú)人機(jī)獲取的高光譜圖像能夠捕捉到詳細(xì)的光譜數(shù)據(jù),從而改善非光學(xué)活性水質(zhì)參數(shù)的反演。盡管具備優(yōu)勢(shì),但仍面臨諸如水質(zhì)樣本有限和光譜特征復(fù)雜等挑戰(zhàn)。有效的光譜預(yù)處理和特征選擇對(duì)于提高高光譜圖像水質(zhì)反演的準(zhǔn)確性和效率至關(guān)重要。分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù) (FOD) 和離散小波變換 (DWT) 等技術(shù)...
2024 - 12 - 02
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