李中喬 吳瑩 張經(jīng)
(華東師范大學(xué)河口海岸學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海200062)
北極地區(qū)是大氣-海洋物質(zhì)能量交換的重要地區(qū)之一,在全球氣候系統(tǒng)形成和變化中具有重要的作用[1]。最近的研究指出北極的平均氣溫正在上升[1],并伴隨著極地河流向海輸送有機(jī)物的增加[2];另外,隨著氣溫的增加,極地凍土帶在全球碳循環(huán)過(guò)程中的作用也正在改變,從原先的碳匯逐漸向碳源轉(zhuǎn)變[3]。北極更是全球變化的敏感區(qū),也因?yàn)槠涞乇硖卣?、自然環(huán)境和生態(tài)特點(diǎn)而在全球變化研究中有重要地位[4]。目前,由于全球變化正在加劇,世界各國(guó)加強(qiáng)了北極地區(qū)的研究,組織或者聯(lián)合組織了許多研究計(jì)劃[5]。新奧爾松(Ny-?lesund)位于斯瓦爾巴特地區(qū),是地球上有人居住的最北的地方之一,該地區(qū)屬苔原氣候,多年生苔蘚等成為優(yōu)勢(shì)植物,多年生維管植物較少[6]。位于新奧爾松(Ny-?lesund)的黃河站附近有很多廢棄的煤礦,煤礦開(kāi)采等人類活動(dòng)對(duì)該地區(qū)環(huán)境的影響早有人研究,如袁林喜等于2006年研究了該地區(qū)環(huán)境中重金屬的分布,發(fā)現(xiàn)煤礦開(kāi)采等人類活動(dòng)對(duì)當(dāng)?shù)氐闹亟饘傥廴颈容^明顯[7];Jiao等[8]分析同地區(qū)樣品中的PAHs、PBDEs、PCBs和 OCPs等有害污染物,揭示了長(zhǎng)距離大氣輸送影響并且評(píng)價(jià)了當(dāng)?shù)孛禾块_(kāi)采和燃燒對(duì)環(huán)境的影響。國(guó)際上也正在實(shí)施一些計(jì)劃對(duì)北極環(huán)境污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估[9]。但是如煤炭開(kāi)采等人類活動(dòng)是否對(duì)當(dāng)?shù)刂車h(huán)境中有機(jī)碳的分布產(chǎn)生影響卻不得而知。先前有限的有機(jī)地化工作表明:當(dāng)?shù)赝寥阑潭鹊?,總體有機(jī)碳的δ13C(‰)變化范圍寬[10],但是通過(guò)生物標(biāo)志物研究當(dāng)?shù)氐挠袡C(jī)碳個(gè)案還較少。
本文通過(guò)分析采集于北極黃河站附近的樣品中OC%、TN%、δ13C(‰)和木質(zhì)素(lignin-derived phenols),來(lái)探討黃河站周圍環(huán)境中有機(jī)碳的來(lái)源和控制因素,并且評(píng)價(jià)煤礦開(kāi)采等人類活動(dòng)對(duì)當(dāng)?shù)赜袡C(jī)碳分布的可能影響。
圖1 黃河站采樣站位示意圖Fig.1.The sample stations around the Arctic Yellow River Station of China
北極新奧爾松地區(qū)位于斯瓦爾巴特群島,處于巴倫支海和格林蘭海之間,是地球上最北的有人居住的地區(qū)之一,該地區(qū)60%為冰雪覆蓋,凍土層厚達(dá)500 m。植被稀疏,大部分為苔原植被,也有部分矮小的草本維管植物,沒(méi)有大型的灌木存活。夏天時(shí)會(huì)有部分冰川融化,融水形成河流,其中最大的一條被中國(guó)科學(xué)家命名為“黃河”。2010年8月份,從中國(guó)黃河站附近采集了兩個(gè)河流沉積物、一個(gè)湖泊沉積物、三個(gè)土壤以及兩個(gè)植物樣品,采樣信息如圖1和表1所示。其中兩個(gè)沉積物為黃河河流沉積物,一個(gè)為湖邊的沉積物。采集沉積物時(shí),使用不銹鋼小勺收集表層1—2 cm,裝入自封袋,趕走空氣后封口。土壤采集時(shí)先將表層的明顯植物碎屑層去掉,用不銹鋼小勺收集,裝入自封袋,趕走空氣后封口。植物采樣時(shí)也要戴手套,樣品裝入自封袋,趕走空氣后封口保存。樣品采集后,在50℃下烘干,帶回實(shí)驗(yàn)室分析。
表1 采樣點(diǎn)及樣品類型描述Table 1.Sampling locations and description of the samples
沉積物和土壤帶回實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行粒度測(cè)定。首先過(guò)篩去粒度>2 mm的顆粒,然后將剩余樣品置于玻璃燒杯中,加入 H2O2,靜置,除去 H2O2;再加入HCl,靜置后除去未反應(yīng)的HCl,加入去離子水清洗樣品中殘留的H2O2和HCl。粒度測(cè)定前,在樣品中加入5%的六偏磷酸鈉溶液作為分散劑,超聲15 min后上機(jī)測(cè)試。測(cè)試儀器使用LS100Q粒度儀。
余下的沉積物和土壤樣品使用瑪瑙研缽仔細(xì)研磨,在分析天平上稱取20 mg左右的樣品加入10%的HCl除去無(wú)機(jī)碳,烘干后包樣,使用Delta Plus XP進(jìn)行OC%和δ13C(‰)測(cè)定。植物樣品使用粉碎機(jī)粉碎后稱取2mg左右的樣品包樣后上Delta Plus XP進(jìn)行OC%和 δ13C(‰)測(cè)定,δ13C(‰)的計(jì)算如式1,δ13C(‰)平行樣品之間的誤差 <0.1。TN%樣品直接包樣,沉積物和土壤量為70—100 mg,植物樣在20mg左右,使用Vario ELⅢ元素分析儀測(cè)定,測(cè)定精度RSD<5%。
木質(zhì)素(lignin-derived phenols)的測(cè)定使用Hedges開(kāi)發(fā)的,Go?i改進(jìn)的堿性 CuO分解法[11]。該方法的大致流程是:在樣品中加入CuO,硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]和 NaOH溶液,在 160℃下消化3 h。消化后固液分離,酸化,萃取,衍生化后上氣相色譜測(cè)定[11]。測(cè)定使用安捷倫5890型氣相色譜儀,F(xiàn)ID檢測(cè)器,DB-1色譜柱,規(guī)格:30 m×0.25 mm×0.15μm。升溫程序?yàn)槌鯗?100℃,以4℃·min-1的速率升到 270℃,保持 27.5 min,該方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD<10%[12]。
表2 文中涉及到的木質(zhì)素參數(shù)及其意義Table 2.The parameters of lignin-derived phenols and their implications
土壤和沉積物平均粒徑如表3所示,土壤的平均粒徑范圍位于5.4—28.7μm內(nèi),變化較??;沉積物的平均粒徑范圍大,在38.0—223.0μm之間,其中河流沉積物變化范圍較寬,分別為223.0和38.0μm;湖泊沉積物(Arctic-2)的平均粒徑為128.0μm。但是總體上沉積物的粒徑都大于土壤,原因是這些沉積物都是在岸邊采集的,在水動(dòng)力的作用下,比較細(xì)顆粒的沉積物隨著水流帶向湖中心或者下游,導(dǎo)致沉積物的粒徑比起土壤來(lái)更大[13]。有機(jī)碳含量(OC%)與樣品類別有關(guān),兩個(gè)苔蘚植物樣品的OC%含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于土壤和沉積物樣品,苔蘚植物的OC%平均為31.90±4.6,土壤樣品的OC%平均為1.09±0.29;但是湖泊沉積物和河流沉積物之間OC%有明顯區(qū)別,湖泊沉積物的OC%高達(dá)4.97,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于河流沉積物(0.06±0.01)。除了樣品類別控制OC%含量之外,粒徑也可能是控制有機(jī)碳的含量的一個(gè)重要因素,特別是沉積物和土壤樣品,細(xì)的粒徑有著比較大的比表面積,可以吸附更多的有機(jī)碳[14-15]。但是在此處所采的沉積物和土壤樣品中,OC%以及后文的TN%和木質(zhì)素含量與粒徑之間沒(méi)有相關(guān)性,說(shuō)明粒徑在該區(qū)域不是控制有機(jī)碳分布的主要因素。在黃河站附近,較粗的湖泊沉積物相對(duì)于河流沉積物和土壤具有較高的OC%和TN%,應(yīng)該是由于其中混入了植物碎屑,植物碎屑導(dǎo)致樣品整體的OC%和TN%水平偏高。土壤和沉積物樣品的TN%值分布在0.004—0.315之間,兩個(gè)植物樣品的TN%遠(yuǎn)于土壤和沉積物,平均值為0.916±0.001。河流沉積物的平均氮含量(均值0.005)要比土壤(均值 0.071)的平均氮含量低;湖泊沉積物Arctic-2站的有機(jī)碳和總氮遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于河流沉積物,并且δ13C(‰)也偏負(fù),與新鮮苔蘚植物的δ13C(‰)類似,因此湖泊Arctic-2沉積物的OC%和TN%的高值是由于植物碎屑的混入造成的。土壤的OC%和TN%平均值比河流沉積物的高,比植物和湖泊沉積物的低,這種次序也說(shuō)明了OC%和TN%的來(lái)源問(wèn)題,經(jīng)過(guò)細(xì)菌的作用,植物碎屑被降解,有機(jī)質(zhì)組分會(huì)顯著降低。除去兩個(gè)植物樣品,樣品的TN%和OC%存在顯著的相關(guān)(R2=0.99,p<0.001),OC/TN值變化較小,說(shuō)明該區(qū)域土壤和沉積中的有機(jī)質(zhì)來(lái)源是一致的;植物樣品的OC/TN值比土壤和沉積物的OC/TN比值高,也說(shuō)明有機(jī)物從植物到土壤到沉積物的過(guò)程中,經(jīng)歷了明顯的降解過(guò)程[16]。
表3 北極黃河站周圍樣品結(jié)果Table 3.The results of samples around Arctic Yellow River Station of China
δ13C(‰)可以指示有機(jī)物中碳同位素分餾的程度,不同來(lái)源的有機(jī)碳的分餾程度不同,因此可以區(qū)分有機(jī)碳的來(lái)源[17]。北極維管植物的δ13C(‰)在-25.8— -31.6,苔蘚植物類的 δ13C(‰)在 -21.0—-30.7,淡水藻類的 δ13C(‰)在 -6.9— -26.3[18]。本研究所采的樣品中有機(jī)碳的δ13C(‰)分布在-19.6—-26.8之間,碳同位素的分餾程度苔蘚植物>土壤>沉積物。樣品的δ13C(‰)范圍稍稍偏離了北極維管植物和苔蘚植物的δ13C(‰)范圍,這種差異可能是由于有機(jī)物的降解引起的,有機(jī)物的降解會(huì)導(dǎo)致樣品中δ13C(‰)升高[19]。由樣品中有機(jī)碳的δ13C(‰)可以初步推測(cè),該地區(qū)樣品中有機(jī)物來(lái)源于當(dāng)?shù)靥μ\和維管植物。
北極動(dòng)物是極地生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,新奧爾松地區(qū)生活著鹿、北極熊、海豹、海鳥(niǎo)等動(dòng)物,這些動(dòng)物的糞便為苔蘚和維管植物的生長(zhǎng)提供了養(yǎng)分,而且這些糞便有可能是極地環(huán)境有機(jī)碳的直接來(lái)源。已有工作通過(guò)鑒定北極動(dòng)物排泄物的δ13C(‰)以及 δ15N(‰)來(lái)確定食草動(dòng)物的食譜[20]。本文所采用的δ13C(‰)參數(shù)沒(méi)有能力來(lái)區(qū)分動(dòng)物糞便對(duì)該地區(qū)有機(jī)碳分布的影響,因?yàn)橹参镉袡C(jī)碳的穩(wěn)定同位素δ13C(‰)范圍很寬,并且不會(huì)隨著動(dòng)物的消化而改變[20]。木質(zhì)素的參數(shù)中有可能指示動(dòng)物對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境中有機(jī)碳的貢獻(xiàn)。
木質(zhì)素是維管植物中重要的有機(jī)質(zhì),在苔蘚中也存在可以生產(chǎn)木質(zhì)素的基因[21]。木質(zhì)素由于其特殊的結(jié)構(gòu)特征,在環(huán)境中抗降解能力比較強(qiáng),可以在環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間地保存。木質(zhì)素大分子經(jīng)過(guò)堿性CuO分解后產(chǎn)生11種單體,包括對(duì)羥基酚類(p-hydroxyl phenols,簡(jiǎn)稱P系列),紫丁香基酚類(syringyl phenols,簡(jiǎn)稱 S系列),香草基酚類(vanillyl phenols,簡(jiǎn)稱V系列),肉桂基酚類(cinnamyl phenols,簡(jiǎn)稱C系列)。根據(jù)它們的含量和互相之間的比值可以得到一系列的參數(shù)(表2),用以評(píng)估木質(zhì)素含量、來(lái)源等[22]。
本次研究所采集的樣品木質(zhì)素?cái)?shù)據(jù)如表3所示,結(jié)果顯示苔蘚植物無(wú)論是Σ8還是Λ8都大于土壤和沉積物中的木質(zhì)素含量,但是卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他地區(qū)的維管植物[12],這可能和苔蘚植物比較低等,還沒(méi)有完全進(jìn)化到典型的木質(zhì)部有關(guān);土壤和沉積物中木質(zhì)素含量與OC%含量有關(guān),OC%含量高,木質(zhì)素含量高(相關(guān)系數(shù) R2=0.99,p<0.001);但是總體上土壤中木質(zhì)素的含量要高于沉積物中含量(Arctic-2站除外),因?yàn)锳rctic-2是采自湖泊的沉積物,其余兩個(gè)是河流沉積物,湖泊與河流的水動(dòng)力條件不同。河流的水流快速,持續(xù)沖刷會(huì)將沉積物表面細(xì)顆粒以及密度小的物質(zhì)沖走,剩下的都是粗顆粒,密度大顆粒。湖泊處于靜水環(huán)境,有機(jī)物含量高,密度低的苔蘚碎屑會(huì)持續(xù)堆積。這種因素會(huì)導(dǎo)致湖泊沉積物中有機(jī)物含量變高。水動(dòng)力條件對(duì)有機(jī)物分布早有研究,Bianchi[13]對(duì)密西西比河研究發(fā)現(xiàn),沉積物經(jīng)歷了水動(dòng)力的分選后,一些木質(zhì)素含量高的細(xì)顆粒物質(zhì)被沖刷,粗顆粒的沉積物木質(zhì)素含量比細(xì)顆粒未被水動(dòng)力沖刷的含量低,雖然密西西比河與本文研究環(huán)境明顯不同,但是水動(dòng)力對(duì)物質(zhì)的分選作用是類似的。
樣品中木質(zhì)素的特征參數(shù)C/V分布在0.14—0.58之間,苔蘚植物中的 C/V均值為0.49,沉積物的平均 C/V為0.37,土壤的平均 C/V為0.22,都大于0.20(表3),說(shuō)明樣品中的木質(zhì)素是來(lái)源于植物的草本組織[12-13,22];樣品中木質(zhì)素另一個(gè)特征參數(shù)S/V分布范圍較寬,在0.07—1.23之間,而且不同種類的樣品間沒(méi)有顯著的差別,說(shuō)明樣品中的木質(zhì)素來(lái)自裸子和被子植物的混合[12-13,22];綜上,樣品中木質(zhì)素的C/V和S/V比值指示其來(lái)源為裸子和被子草本組織混合(圖2)。這與當(dāng)?shù)氐闹脖磺闆r是符合的,當(dāng)?shù)氐闹饕参餅樘μ\,并有少量的草本維管植物。苔蘚的C/V和S/V值都比典型的草本被子植物高(表2),在所采的樣品當(dāng)中,苔蘚,沉積物和土壤的值都比文獻(xiàn)報(bào)道苔蘚的端元值低,這可能有兩個(gè)原因。首先土壤和沉積物的低值可能是降解導(dǎo)致的,木質(zhì)素的三種(V+S+C)單體在環(huán)境中的降解速率不是一致的,降解速率由快到慢的排列是C>S>V[23],隨著降解程度的增加會(huì)導(dǎo)致 C/V和S/V值降低。其次苔蘚樣品中的低值可能是吸附煤炭導(dǎo)致的,煤炭經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的地質(zhì)變化,容易降解的C和S系列早已降解,剩下的是V系列,如果苔蘚樣品中吸附了細(xì)顆粒的煤炭就會(huì)導(dǎo)致C/V和S/V值的降低[24]。
圖2 黃河站周圍樣品中木質(zhì)素的C/V和S/V分布Fig.2.The C/V and S/V of samples around Arctic Yellow River Station of China
在P系列的三種單體中,對(duì)羥基苯乙酮(PON)的唯一來(lái)源是植物木質(zhì)素;而另外兩種單體,對(duì)羥基苯甲酸(PAD)和對(duì)羥基苯甲醛(PAL)除來(lái)自木質(zhì)素外還可能來(lái)自于蛋白質(zhì)和糖[25],可以用 PON/P作為木質(zhì)素的來(lái)源指示,在黃河站周圍環(huán)境中,除去河流沉積物外,湖泊沉積物和土壤樣本的PON/P平均為0.06,苔蘚樣本的 PON/P平均為 0.13,而河流沉積物的PON/P高達(dá)0.25,這種現(xiàn)象說(shuō)明P系列酚類的來(lái)源并不是單一的,可能還含有以下兩個(gè)源。首先新奧爾松地區(qū)除了苔原和草本維管植物外,還生活著鹿、北極熊、海豹、海鳥(niǎo)等動(dòng)物,這些動(dòng)物的糞便中含有蛋白質(zhì)和糖類,這些蛋白質(zhì)和糖類可能會(huì)向環(huán)境中釋放額外的PAD和PAL,會(huì)導(dǎo)致PON/P值的降低。此外,當(dāng)?shù)氐奈⑸锘顒?dòng)也很活躍,Chu[26]發(fā)現(xiàn)北極地區(qū)的細(xì)菌與其他地區(qū)的生物群落沒(méi)有明顯的區(qū)別,細(xì)菌等微生物生產(chǎn)的蛋白質(zhì)也可能提供額外的PAD和PAL,這些物質(zhì)的輸入也會(huì)導(dǎo)致北極環(huán)境中PON/P值得降低。P/V也是反映木質(zhì)素來(lái)源的一個(gè)參數(shù),V系列僅僅來(lái)自植物,而P系列還可能有動(dòng)物或者微生物的來(lái)源,所以P/V的值可以反映環(huán)境中動(dòng)物和微生物等活動(dòng)對(duì)有機(jī)碳的貢獻(xiàn)[27]。此處 P/V平均值為1.73,高于典型維管植物的 P/V端元值,低于苔蘚的端元值(P/V~9)[25,27],說(shuō)明樣品中P系列和其他系列的來(lái)源不一致,大部分的P系列酚類來(lái)自于生物活動(dòng)的貢獻(xiàn)(圖3)。
圖3 黃河站周圍樣品中木質(zhì)素的 PON/P和 P/V分布[22,25]Fig.3.The PON/P and P/V of samples around Arctic Yellow River Station of China[22,25]
V系列的酸和醛的比值(Ad/Al)v表示樣品中木質(zhì)素的降解程度,新鮮維管植物的(Ad/Al)v約為0.20,苔蘚的(Ad/Al)v在0.82左右,而經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間地質(zhì)作用煤炭的(Ad/Al)v可以達(dá)到 3[22,24-25,28]。Shakya[28]對(duì)休斯頓的氣溶膠樣品中木質(zhì)素進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)其(Ad/Al)v達(dá)到(4.5±1.7),(Ad/Al)v達(dá)到如此的高值,大部分的原因是因?yàn)槊禾款w粒的貢獻(xiàn)。在本研究樣品中,木質(zhì)素V系列的(Ad/Al)v分布在0.51—1.82之間,而(Ad/Al)v的分布趨勢(shì)為苔蘚植物>土壤>沉積物,這與一般規(guī)律不同,說(shuō)明存在另外一個(gè)木質(zhì)素V系列(Ad/Al)v非常高的來(lái)源。極地的大風(fēng)可能使得煤炭碎屑分布變廣并附著在吸附面積很大的苔蘚植物上,導(dǎo)致植物樣品V系列的(Ad/Al)v偏大,袁林喜[7]在該區(qū)對(duì)重金屬的研究發(fā)現(xiàn)風(fēng)會(huì)使得苔蘚樣品的重金屬含量變高,與我們觀察到的苔蘚植物(Ad/Al)v偏高一致,支持我們的推測(cè)。煤炭對(duì)有機(jī)碳的貢獻(xiàn)最好的方法是測(cè)定放射性14C年齡,煤炭經(jīng)過(guò)數(shù)億年的地質(zhì)作用,其中的14C早已衰減,現(xiàn)代植物以及土壤中的14C幾乎沒(méi)有衰變過(guò)或者衰變的時(shí)間較短,14C年齡會(huì)比煤炭年輕得多。分析樣品中的14C年齡,可以定量估算煤炭對(duì)有機(jī)碳的貢獻(xiàn)比例。Kim[29]對(duì)新奧爾松附近海洋沉積物進(jìn)行了14C分析,發(fā)現(xiàn)煤炭對(duì)沉積物有機(jī)碳的貢獻(xiàn)比例很高。如果要進(jìn)一步評(píng)估煤炭對(duì)環(huán)境中有機(jī)碳的貢獻(xiàn),甚至做到定量評(píng)估需要測(cè)定樣品中的14C年齡,這是下一步工作的重點(diǎn)。
兩種木質(zhì)素C系列的兩個(gè)單體的比值(CAD/FAD)可以作為成巖作用的指示,由于CAD更容易溶解,隨著成巖作用,溶解態(tài)中木質(zhì)素CAD/FAD值會(huì)升高,而遺留下的木質(zhì)素中的CAD/FAD值會(huì)降低[30-31]。在所測(cè)試的樣品當(dāng)中,兩個(gè)苔蘚植物的CAD/FAD值最高,其次為土壤,沉積物的 CAD/FAD值最低,說(shuō)明從植物到土壤到沉積物經(jīng)歷了明顯的成巖作用過(guò)程(圖4)。
圖4 黃河站周圍樣品中木質(zhì)素的CAD/FAD和(Ad/Al)v分布[22,25]Fig.4.The CAD/FAD and(Ad/Al)v of samples around Arctic Yellow River Station of China[22,25]
通過(guò)對(duì)北極黃河站附近樣品進(jìn)行有機(jī)地球化學(xué)和木質(zhì)素(lignin-derived phenols)分析,得出初步結(jié)論。
中國(guó)北極黃河站周圍環(huán)境中土壤和沉積物中有機(jī)碳的含量低,氮含量也低,C/N比值類似,低于植物樣品的C/N比,而且樣品類型控制有機(jī)質(zhì)的含量,粒度并沒(méi)有像其他地區(qū)報(bào)道的是控制有機(jī)質(zhì)含量的主要因素;當(dāng)?shù)赝寥阑降停袡C(jī)碳同位素處于文獻(xiàn)報(bào)告的極地樣品范圍內(nèi)。
通過(guò)木質(zhì)素(lignin-derived phenols)分析,表明當(dāng)?shù)丨h(huán)境中的木質(zhì)素主要來(lái)自于苔原環(huán)境中的苔蘚和維管植物,PON/P的低值表明當(dāng)?shù)氐膭?dòng)物和細(xì)菌可能也是環(huán)境中有機(jī)質(zhì)的重要來(lái)源,當(dāng)?shù)氐拿禾克樾伎赡苁怯袡C(jī)質(zhì)的另一來(lái)源,但是缺少14C數(shù)據(jù),無(wú)法定量確定已經(jīng)14C衰變完全的煤炭對(duì)當(dāng)?shù)赜袡C(jī)碳的貢獻(xiàn)。
1 Solomon S.Climate Change 2007-The Physical Science Basis:Working Group IContribution to the Fourth Assessment Report of the IPCC.Cambridge:Cambridge University Press,2007.
2 Peterson B J,Holmes R M,McClelland JW,et al.Increasing river discharge to the Arctic Ocean.Science,2002,298(5601):2171—2173.
3 OechelW C,Hastings S J,Vourlrtis G,etal.Recent change of Arctic tundra ecosystems from a net carbon dioxide sink to a source.Nature,1993,361(6412):520—523.
4 陳立奇.北極海洋環(huán)境與海氣相互作用研究.北京:海洋出版社,2003.
5 鄧海濱,陸龍驊,卞林根.北極苔原Ny-?lesund地區(qū)短期氣候特征.極地研究,2005,17(1):32—44.
6 滕海波,唐學(xué)璽,肖慧,等.北極黃河站植物根際土壤放線菌分離培養(yǎng)及其鑒定.極地研究,2009,21(1):33—42.
7 袁林喜,龍楠燁,謝周清,等.北極新奧爾松地區(qū)現(xiàn)代污染源及其指示植物研究.極地研究,2006,18(1):9—20.
8 Jiao L P,Zheng G J,Minh T B,et al.Persistent toxic substances in remote lake and coastal sediments from Svalbard,Norwegian Arctic:levels,sources and fluxes.Environmental Pollution,2009,157(4):1342—1351.
9 Jensson H,Caturov J,Stone D,et al.AMAP assessment2002:persistent organic pollutants in the Arctic.Arctic Monitoring and Assessment Programme(AMAP),Oslo,Norway,2004.
10 Mann D H,Sletten R S,Ugolini F C.Soil development at Kongsfjorden,Spitsbergen.Polar Research,1986,4(1):1—16.
11 Go?iM A,Nelson B,Blanchette R A,et al.Fungal degradation ofwood lignins:Geochemical perspectives from CuO-derived phenolic dimers and monomers.Geochimica et Cosmochimica Acta,1993,57(16):3985—4002.
12 楊麗陽(yáng).沉積物中的木質(zhì)素在物源示蹤和環(huán)境演變研究中的應(yīng)用初探.上海:華東師范大學(xué),2009.
13 Bianchi T S,Galler JJ,Allison M A.Hydrodynamic sorting and transport of terrestrially derived organic carbon in sediments of the Mississippi and Atchafalaya Rivers.Estuarine,Coastal and Shelf Science,2007,73(1-2):211—222.
14 Bergamaschi B A,Tsamakis E,Keil R G,et al.The effect of grain size and surface area on organic matter,lignin and carbohydrate concentration,and molecular compositions in Peru Margin sediments.Geochimica et Cosmochimica Acta,1997,61(6):1247—1260.
15 Mayer L M.Surface area control of organic carbon accumulation in continental shelf sediments.Geochimica et Cosmochimica Acta,1994,58(4):1271—1284.
16 Lerch T Z,Nunan N,Dignac M F,et al.Variations in microbial isotopic fractionation during soil organicmatter decomposition.Biogeochemistry,2011,106(1):5—21.
17 Hedges J,Oades JM.Comparative organic geochemistries of soils and marine sediments.Organic Geochemistry,1997,27(7-8):319—361.
18 Blake Jr W.Ratios of stable carbon isotopes in some High Arctic plants and lake sediments.Journal of Paleolimnology,1991,6(2):157—166.
19 Thornton S F,McManus J.Application of organic carbon and nitrogen stable isotope and C/N ratios as source indicators oforganicmatter provenance in estuarine systems:evidence from the Tay Estuary,Scotland.Estuarine,Coastal and Shelf Science,1994,38(3):219—233.
20 Kristensen D K,Kristensen E,F(xiàn)orchhammer M C,etal.Arctic herbivore diet can be inferred from stable carbon and nitrogen isotopes in C3plants,faeces,and wool.Canadian Journal of Zoology,2011,89(10):892—899.
21 Xu Z Y,Zhang D D,Hu J,etal.Comparative genome analysisof lignin biosynthesisgene families across the plant kingdom.BMCBioinformatics,2009,10(Suppl 11):S3.
22 Go?iM A,Ruttenberg K C,Eglinton T I.A reassessmentof the sourcesand importance of land-derived organicmatter in surface sediments from the Gulf of Mexico.Geochimica et Cosmochimica Acta,1998,62(18):3055—3075.
23 Feng X J,Benitez-Nelson B C,Montlu?on D B,et al.14C and13C characteristics of higher plant biomarkers in Washington margin surface sediments.Geochimica et Cosmochimica Acta,2013,105:14—30.
24 Christopher L.Integrated Forest Biorefineries:Challenges and Opportunities.Cambridge:Royal Society of Chemistry,2012.
25 Go?i M A,Yunker M B,Macdonald RW,et al.Distribution and sources of organic biomarkers in Arctic sediments from the Mackenzie River and Beaufort Shelf.Marine Chemistry,2000,71(1-2):23—51.
26 Chu H Y,F(xiàn)ierer N,Lauber C L,etal.Soil bacterial diversity in the Arctic is not fundamentally different from that found in other biomes.Environmental Microbiology,2010,12(11):2998—3006.
27 Amon R MW,Rinehart A J,Duan S,et al.Dissolved organicmatter sources in large Arctic rivers.Geochimica et Cosmochimica Acta,2012,94:217—237.
28 Shakya K M,Louchouarn P,Griffin R J.Lignin-derived phenols in Houston aerosols:Implications for natural background sources.Environmental Science&Technology,2011,45(19):8268—8275.
29 Kim JH,Peterse F,Willmott V,etal.Large ancientorganicmatter contributions to Arcticmarine sediments(Svalbard).Limnology and Oceanography,2011,56(4):1463—1474.
30 Houel S,Louchouarn P,Lucotte M,etal.Translocation of soil organicmatter following reservoir impoundment in boreal systems:Implications for in situ productivity.Limnology and Oceanography,2006,51(3):1497—1513.
31 Sanger L J,Anderson JM,Little D,et al.Phenolic and carbohydrate signatures of organicmatter in soils developed under grass and forest plantations following changes in land use.European Journal of Soil Science,1997,48(2):311—317.Abstract