该文将科技前沿和实验教学相结合，设计了水体DOM碳汇潜力解析探索型实验。该实验设计采集典型水体的DOM样品，开展生物降解培养实验，综合运用总有机碳分析仪、紫外-可见吸收光谱仪和分子荧光光谱仪，定量分析总体溶解有机碳（DOC）的生物可降解性，解析DOM中有色组分和不同类型荧光组分的降解转化特征。实验结果可用于环境DOM的碳汇潜力评估和机理解析。该实验有助于学生理解碳中和前沿科学理论，掌握现代仪器分析技术的原理、操作和数据处理分析方法，培养创新思维和实践能力。

【目的】核算我国森林资源碳储量和价值量,摸清我国森林资源家底,了解森林资源状况,合理制定林业发展规划。预测森林碳储量及碳汇潜力,提高森林经营管理水平,为我国实现碳达峰碳中和的林业发展目标提供参考。【方法】利用1973-2018年间9次森林资源清查数据,采用森林蓄积量法核算我国森林资源总碳储量及其变化情况,并按照不同林种分类核算森林资源的碳储量和价值量。采用GM(1,1)灰色预测模型和幂函数模型联合预测我国森林资源碳汇发展潜力,并通过构建林分单位面积生长量和碳储量的回归模型,分析不同经营管理水平下碳汇量的变化率。【结果】(1)40多年来中国森林资源单位面积蓄积量平均为73.56 m~3/hm~2,林木碳储量由1976年的51.96×108 t增加到2018年的87.90×10~8 t,年均增汇0.855 7×10~8 t/a,森林资源总碳储量(包括林木、林地和林下植被)由125.06×10~8 t增加到214.39×10~8 t;其中,人工林碳储量增速明显,年均增加5.05%。(2)我国林木碳储量价值量由1976年的1 482.09×10~8元增加到2018年的8 823.85×10~8元,年均增加174.80×10~8元,年复合增长率达到4.34%;其中,人工林碳储量价值年均增长8.24%。(3)GM(1,1)灰色模型预测2030年森林碳储量达到100.13×10~8 t,2018-2030年年均增汇1.59×10~8 t/a,预计2030年森林蓄积量可达到210.80×10~8 m~3;2060年中国森林碳储量将达到180.32×10~8 t,2018-2060年年均增汇2.36×10~8 t/a。幂函数模型预测,2030年中国森林碳储量达到108.00×10~8 t,2018～2030年平均年碳汇量为2.25×10~8 t/a,预计2030年森林蓄积量可达到227.38×10~8 m~3;2060年中国森林碳储量达到212.27×10~8 t,2018-2060年年增汇3.12×10~8 t/a。(4)在近15年的森林碳储量平均基准上,森林经营管理水平提高5%,森林碳储量将增加4.30%～6.86%;提高10%,森林碳储量将增加9.89%～12.47%;提高15%,森林碳储量将增加15.48%～18.09%;提高20%,森林碳储量将增加20.96%～21.07%。【结论】在不考虑经济、政策等外部因素的影响下,基于森林生物量和蓄积量的变化,中国森林碳储量和价值量都是增加的。按照这个发展趋势,可以实现2030、2060年碳达峰碳中和时中国林业的预期发展目标。如果目前森林经营管理水平再提高,森林碳储量的变化率将逐步增加,碳汇潜力巨大。

应用荧光发射光谱、荧光激发-发射光谱矩阵(EEMs)结合紫外-可见光吸收光谱对长江重庆段主城水体沉积物溶解性有机质(DOM)的光谱特性进行了研究。通过应用吸收指数E2/E3、荧光指数f450/f500和三维荧光光谱特征指纹等参数,对长江重庆段主城水体沉积物溶解性有机质(DOM)的来源、组成和空间分布规律进行了探讨。结果表明:沉积物溶解性有机质以类胡敏酸为主,其他的类富里酸、水体微生物代谢物质和类蛋白物质均有检出,陆源输入为水体沉积物溶解性有机质(DOM)主要来源,并且荧光强度在空间分布上呈现先升高后降低再升高的趋势。

长江口沉积物总有机碳（TOC， Total Organic Carbon）含量会随着外源磷的输入而发生变化。采用泥（沉积物）水质量比约为1：1，周期为56d的室内模拟试验系统设置包括对照组在内的6个输入过磷酸钠的浓度梯度试验组，研究不同水平的外源磷输入所引起的沉积物中TOC含量的变化特征。同时，运用紫外-可见光吸收光谱方法研究含磷物质的加入对沉积物中溶解有机质结构变化的影响。实验结果显示：各实验组沉积物TOC含量在第56天比对照组分别减少了3.60%、7.08%、8.09%、9.33%、11.80%，表明随着外源磷输入量增加，长江口沉积物中TOC加速分解。在试验周期内，沉积物溶解有机质的腐殖化程度、芳香化程度最大值与磷的输入量呈正相关。溶解有机质分子量和芳香环结构变化幅度与外源磷的输入量呈正相关，说明外源磷输入量的增大能够加快沉积物溶解有机质的变化。随着实验时间的增加，不同磷水平溶解有机质的腐殖化程度和芳香化程度呈现先上升，随后开始下降的趋势；而溶解有机质的分子量随着时间的增加逐渐减小，其芳香环取代基上的取代基逐渐替换为更具有活性的官能团。表明沉积物有机碳含量减少过程中先生成腐殖质，随着腐殖质继续分解，其腐殖化程度降低，且腐殖化程度和芳香化程度具有同一性。

【目的】研究溶解性有机质(DOM)对红壤水稻土碳、氮矿化作用的影响,为正确认识红壤碳、氮循环的过程机制、制订科学的养分管理措施及有效控制温室气体排放提供参考依据。【方法】采用发育于第四纪红粘土的水稻土,以旱地红壤为对照,通过室内恒温培养试验研究了去除DOM土和原土间有机碳、氮的矿化差异。【结果】去除DOM使土壤有机碳的累积矿化量在培养前期(12d)下降了6.3%～8.9%(平均7.5%),但整个培养期内仅降低3.6%～6.1%(平均5.0%),其影响不显著。去除DOM对不同土壤有机氮矿化的影响不同。3种水稻土在去除DOM后,土壤有机氮的累积矿化量显著下降,降幅为11.2%～18.3%(平均12...

准确评估中国林业增汇潜力及其经济影响是科学制定碳中和行动方案的关键。本文在总结中国已有林业增汇潜力相关研究的基础上，基于Meta分析方法识别了中国林业增汇潜力评估差异的关键原因，并对中国未来林业增汇潜力进行了重新预测；进而基于改进的动态CGE模型，模拟分析了林业增汇对中国的经济影响。研究表明：(1)未来中国林业增汇空间较大。综合考虑森林地上生物量碳库、地下生物量碳库和土壤碳库情景下，中国森林总碳储量与年均碳汇增量，将分别从2020年的177.10亿吨碳和每年9.37亿吨二氧化碳当量，上升到2060年的340.91亿吨碳和每年15.51亿吨二氧化碳当量。(2)林业增汇有助于缓解碳中和目标实现的经济代价。随着林业增汇规模扩大，2060年中国GDP累计降幅从4.19%减少到2.01%,所有行业平均降幅从7.77%下降至3.94%。(3)林业增汇有助于降低边际和平均减排成本。2060年碳价格从12222元下降至863元，边际减排成本下降93%;平均减排成本从2688元下降至1882元，降幅达到30%。(4)基于“成本—收益分析”,林业增汇存在最优空间。基于平均增汇成本分析，中国林业增汇的最优空间在25亿～30亿吨。基于研究结果，本文提出政府应尽快将林业增汇纳入碳中和方案，重视林业增汇评估方法与相关政策研究，合理确定林业增汇发展目标以及需重点关注碳减排技术研发及其动态演变关系等建议。

2018年7月大潮期间于崇明东滩典型潮沟采集表层水体测定溶解有机碳（DOC）浓度、有色溶解有机质（CDOM）紫外-可见光吸收特性和三维荧光光谱特性，结合平行因子分析与统计分析，探讨涨落潮期间盐沼湿地水体溶解有机质来源、组成及影响因素。结果表明，潮汐过程中355 nm处的紫外吸收系数a（355）与DOC浓度表现出显著相关性，一定程度上可表征DOC浓度与行为；表征芳香性的光谱斜率Sg及比紫外吸光度SUVA₂₅₄均表明盐沼水体芳香性强于河口水体，暗示了陆源输入的重要作用。CDOM的三维荧光光谱揭示了其中含有陆源类腐殖质、类蛋白及海源类腐殖质，且均与潮汐变化显著相关，其中来源于陆地高等植被的C2成分与潮汐高度变化一致。受河口水域潮汐作用影响，采样水体荧光指数（FI）1.19～1.40,腐殖化指数（HIX）1.71～2.75,生物源指数（BIX）<1,水体中溶解有机质多为陆源输入，但腐殖化程度相对较低。综合主成分分析结果与荧光特征分析可知，来自高等植物或土壤有机物的陆源有机质在CDOM来源上占主导地位。盐沼溶解有机质受局地再悬浮、孔隙水释放及潮汐横向输运的共同作用，成分复杂多变，后续需拓展时间与空间对比，以探明CDOM的产生、消亡与运动轨迹。

通过室内模拟实验,研究了在海带养殖水体中添加不同浓度的无机氮(NO-3-N和NH+4-N)对海水无机碳体系的影响。结果表明,无机碳体系各组分的变化趋势与无机氮添加浓度和无机氮形态有关。当NO-3-N和NH+4-N浓度范围分别在(4.73~52.78)μmol/L和(2.56~34.66)μmol/L时,DIC、HCO-3和pCO2均随着营养盐浓度的增加呈下降趋势,其中以NO-3-3和NH+4-3组变化最为明显,均达到最低值,分别为2 054、2 112μmol/L,1 776、1 869μmol/L,86、114μatm;而当NO-3-N和NH+4-N浓度范围分别为(52.78~427.29)...

将科学研究与本科实验教学相结合作为实验教学改革的重要手段之一,对教学水平的提升与学生的综合素质培养十分有效。基于离子液体可以溶解与再生纤维素的特性以及对再生纤维素和再生离子液体的表征,设计了一种综合研究型实验。该实验考察了离子液体在不同温度下对纤维素的溶解特性以及通过X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜等仪器对原料以及产物进行表征对比分析溶解特点。通过该综合实验,可以加强学生对离子液体这一新型绿色特性溶剂的认识以及对资源化的理解,锻炼学生的综合实践能力。

全球性气候问题攸关世界经济发展，实现碳中和目标不仅是可持续发展的必然选择，更是全球大势所趋。在此背景下，积极探索新的碳减排路径至关重要。全球性气候变暖影响具有显著的区域性差异，已有研究表明全球气候变暖对低温地区具有一定积极作用，经济发展最适宜区域正逐渐向高纬度地区转移。同时，低温地区特别是北极地区的碳减排潜力越发凸显，这一新形势也为碳中和目标实现和缓解气候变暖提供了新的发展方向。在阐释低温经济的概念和内涵的基础上，聚焦北极航运、建筑能耗、全球能源与信息互联网络、数据中心等在北极地区具有碳减排潜力的产业，分析北极低温经济发展的潜力和挑战。

【目的】全球气候变暖加速了土壤冻融格局的改变,而冻融作用又对土壤溶解性有机质(DOM)产生深刻的影响。【方法】以高寒泥炭湿地土壤为研究对象,采用室内模拟冻融的方式开展了两种冻融条件下(日冻融:-3℃/5℃,12 h/12 h,30次;深度冻融:-24℃/5℃,20 d/10 d,1次)的试验研究,基于紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和三维荧光光谱结合平行因子(EEM-PARAFAC)分析探究土壤DOM数量和质量的变化。【结果】(1)经过30 d培养后,两种冻融处理均显著提高了高寒泥炭湿地土壤溶解性有机碳(DOC)的含量,日冻融和深度冻融条件下土壤样品的DOC含量分别为183.26和187.06mg/kg,相比于对照组分别增加了18.80%和21.26%(P

有色溶解有机物(CDOM)是水体中的光学活性物质,其光化学变化对水体中碳循环过程具有重要作用。评价分析不同纬度、不同营养状况下内陆水体的CDOM吸收特性,对建立不同水体的固有光学特性数据库具有重要意义。基于太湖、石头口门水库、巢湖和鄱阳湖的现场CDOM吸收系数,分析aCDOM(412)时空变化特征,并基于不同波段拟合光谱斜率S,利用SA/aCDOM(412)判断了研究区CDOM的不同来源。结果表明,不同纬度、不同营养状况的CDOM吸光特性差异显著,高纬度水体的CDOM含量高于低纬度水体,而浮游植物大量生长的富营养化水体的CDOM吸收大于贫瘠营养水平的水体。受藻类的影响,巢湖部分样点的CDOM吸...

通过海洋渔业固碳增汇是实现“碳中和”的重要路径，其中的关键在于科学、精准、系统测算海洋渔业碳汇能力。本文剔除经典“可移出碳汇”模型中部分不具有碳汇功能的碳，把贝藻通过释放POC和DOC形成的碳汇纳入测算模型，基于2006—2020年中国9个沿海省份贝藻养殖产量面板数据，评估中国海洋渔业碳汇能力，并基于LMDI分解方法解构中国海洋渔业碳汇能力提升的贡献因素，预测不同情景下2030年中国海洋渔业的碳汇潜力。研究发现：(1)2020年中国海洋渔业碳汇能力达302.63万t/年，区域差异显著；(2)包含不具有碳汇功能的碳会高估海洋渔业贝类碳汇24.24%，而不考虑贝藻通过释放POC和DOC形成的碳汇会低估海洋渔业碳汇50.70%；(3)在当前注重规模效应的发展模式下，到2030年海洋渔业碳汇能力为335.51万t/年～399.92万t/年，碳汇增长潜力有限。基于此，应推动中国海洋渔业碳汇的增长模式向技术驱动的高质量发展转变，不断提高中国沿海省份海洋渔业碳汇能力，持续为实现“碳中和”目标作出贡献。

采用TOC 5000A总有机碳仪测定了福建主要森林类型土壤溶解有机碳(DOC)的含量,分析了土壤溶解有机碳与土壤因子的关系。结果表明:南方酸性森林土壤中,DOC与有机碳总量、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾等养分因子之间呈极显著或显著的正相关关系,因而可以作为评价土壤肥力性状的生物学指标。土壤DOC与土壤中有机络合态铁、有机络合态铝和活性羟基铝之间呈极显著或显著的正相关。土壤中有机碳是影响土壤中铝和铁的溶出及迁移的一个重要因子。土壤DOC与pH值之间在一定的范围内呈极显著的负相关关系,因而土壤中铝的吸附、保持及溶解铝的排出受到溶液中DOC的强烈控制。土壤DOC与交换性铝之间无显著相关性。表2...

按照河床形态、水文条件、排污口分布、支流状况等特点从长江万州段及长江支流苎溪河选取8个断面进行采样,对水样中溶解性有机物(DOM)的荧光光谱特征进行了分析和研究。利用日立F-4500荧光分光光度计对长江水、普通自来水和纯水在紫外光激励下产生的荧光光谱及其特性进行了比较研究。同时,研究了不同水样、不同取样点的水体DOM的荧光特性和三维荧光光谱图。结果表明:长江水在波长290 nm左右的紫外光激励下能产生较强的荧光。荧光峰是350~550 nm范围的宽谱峰,荧光峰值波长在450 nm左右。但是不同取样点水样的荧光峰强度明显有差异,在4号、5号、2号取样点的水样荧光强度明显高于其他取样点,这与采样点...