滨海小流域湿地“DOC流”关键过程及机理研究

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基本信息

  • 批准号：
    41771098
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    67.0万
  • 负责人：
    郗敏
  • 依托单位：
    青岛大学
  • 学科分类：
    D0105.景观地理和综合自然地理
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Dissolved organic carbon (DOC) plays an important role in the carbon cycle. At present, studies on the DOC of wetland are focused on the micro scale, and mainly centralize on the internal cycle of wetland systems. The quantities and structures of internal DOC in wetland closely are related to the exogenous import, hydrological migration, and output process. However, few studies have examined the DOC flow between wetland system and the adjacent ecosystems at the macro-scale. As sea-land transitional zone, the coastal wetland has remarkable characteristics of DOC flow. In this project, coastal wetland in Jiaozhou Bay is selected as study area. Its DOC flow on watershed scale will be researched based on RS and GIS techniques. The source of DOC will be identified by using δ13C and C/N isotope tracer analysis methods, and the percentages of exogenous import of DOC will be further estimated. The impacts of landscape pattern, land use structure, and precipitation-hydrological processes on the transport processes of DOC will be analyzed. The output coefficient model of DOC will be set up, which is used to calculate the lateral hydrological fluxes of DOC from the coastal wetland to offshore in Jiaozhou Bay. This project aims to reveal the flow process of DOC and its mechanism on watershed scale. The anticipated results of this project will improve the wetland carbon cycle theories, and make a further useful exploration for costal wetland carbon cycle and its relationship with the ocean environment.
溶解性有机碳（DOC）在湿地碳循环中重要作用已得以明确。当前对湿地DOC研究局限于微观尺度，且侧重内部循环。而湿地系统内部DOC数量、结构等要素与其外源输入、水文迁移和输出过程密切相关，但当前宏观尺度将湿地与相邻系统间作为一个碳流共同体，充分考虑该共同体内“DOC流”关键过程的研究尚未开展。滨海湿地作为海陆过渡带，其“DOC流”有显著特点。项目以胶州湾滨海小流域湿地为研究对象，开展流域内湿地“DOC流”关键过程研究，利用δ13C和C/N双同位素示踪法识别湿地DOC源，判断不同外源输入对DOC相对贡献率；分析景观格局、土地利用结构及降雨-水文过程对DOC水文迁移过程影响；构建DOC输出系数模型，核算滨海小流域湿地向近海水文输出DOC横向通量。本研究旨在揭示宏观尺度上小流域湿地DOC的流动过程及机理。研究在完善湿地生态系统碳循环基础上为滨海湿地碳循环及其与海洋环境之间联动关系做出有益的探索。

结项摘要

溶解性有机碳（DOC）容易随水发生运移，使宏观尺度上的湿地与相邻系统形成一个“DOC流”共同体，该共同体将“DOC流”从陆地输送到海洋，构成全球碳循环的重要一环。项目以胶州湾滨海小流域湿地为研究对象，开展 “DOC流”关键过程研究。主要研究内容与成果如下：.（1）分析和评估胶州湾滨海典型流域湿地DOC的外源及相对贡献。大沽河口沉积物DOC属于海陆混源物质，C/N值在0.39~21.10之间，δ13C值为-20.93‰~-26.55‰。所选多种主要陆源中，养殖池和农村地区贡献率比较大，农田和林地贡献率小，人类活动是DOC的重要影响因素。.（2）分析和探讨胶州湾滨海典型流域湿地DOC含量、结构及水文迁移特征。典型流域湿地DOC 含量均表现出从表层到底层逐渐降低的变化趋势，FI值均接近于1.9，说明腐殖质成分主要源于内源性生物降解；降水和景观差异性是影响大沽河流域DOC水文横向迁移的主要因素，水文输出通量集中在7月份。.（3）探究胶州湾滨海典型流域特征变化，并利用RDA分析DOM含量、组分与流域特征因子之间的关系，解释变异数为87.2%。结果认为土地利用和景观格局是影响流域出口沉积物DOC含量和组分的两个主要因素。流域特征对DOC组分的影响大于其对含量的影响。.（4）研究水盐梯度、潮汐循环与互花米草对DOC含量和结构特征的影响及潜在生态风险。含水量和含盐量均会改变土壤DOC的含量，影响DOC结构，并通过影响土壤吸附重金属增加其潜在生态风险；潮汐循环促进了沉积物中DOC的释放，释放量最大达到15.18 QSU，同时潮汐循环对DOC荧光强度也有较大的影响；互花米草入侵使土壤 DOC含量由35.67增加到168.99mg/kg，分子量也呈增加趋势，结构更趋于复杂，并且DOC含量随入侵时间延长增加。.研究结果补充和完善湿地系统碳循环理论，揭示流域尺度上DOC流的产生、归趋与生态风险，并为滨海湿地碳循环及其与海洋环境之间的联动关系做出有益的探索。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
胶州湾典型河口湿地土壤无机碳分布及影响因素
  • DOI：
    10.13249/j.cnki.sgs.2018.09.019
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    地理科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郗敏;隋晓敏;孔范龙;李悦;王筱彤
  • 通讯作者：
    王筱彤
Responses of Contents and Structure of DOM to Spartina alterniflora Invasion in Yanghe Estuary Wetland of Jiaozhou Bay, China
胶州湾洋河口湿地DOM含量和结构对互花米草入侵的响应
  • DOI：
    10.1007/s13157-019-01124-3
  • 发表时间：
    2019-02
  • 期刊：
    Wetlands
  • 影响因子：
    2
  • 作者：
    Zhang Hanbing;Li Yue;Pang Mingyue;Xi Min;Kong Fanlong
  • 通讯作者：
    Kong Fanlong
胶州湾典型河口湿地土壤无机碳储量的空间分异特征(英文)
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Journal of Resources and Ecology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    隋晓敏;庞明月;李悦;王筱彤;孔范龙;郗敏
  • 通讯作者：
    郗敏
胶州湾滨海湿地枯落物分解过程中枯落物—土壤养分动态变化研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    应用生态学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙小琳;孔范龙;李 悦;狄丽燕;郗 敏
  • 通讯作者：
    郗 敏
Effect of mineral loaded biochar on the leaching performances of nitrate and phosphate in two contrasting soils from the coastal estuary area
矿物负载生物炭对沿海河口地区两种对比土壤中硝酸盐和磷酸盐淋溶性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.scitotenv.2021.146346
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Science of the Total Environment
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Cui Shuang;Kong Fanlong;Li Yue;Jiang Zhixiang;Xi Min
  • 通讯作者：
    Xi Min

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山东寿光滨海国家湿地公园湿地保护与恢复措施和工程探析
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    --
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    陈少君;李悦;孔范龙;郗敏;王春艳;李扬
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    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张羽;李悦;秦晓波;孔范龙;郗敏;李玉娥
  • 通讯作者：
    李玉娥

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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