- 杨双双;王洁;彭海军;范宝祥;洪冰;
印度夏季风对我国西南地区的人民生活和经济发展具有重要影响。探究晚全新世以来印度夏季风的变化规律对于了解该地区当代气候动力学及预测未来气候变化具有重要意义。本研究以我国横断山区龙塘泥炭沉积岩芯为研究对象，通过测定其植物残体α–纤维素的稳定碳同位素，重建了横断山区晚全新世高分辨率的印度夏季风变化。研究结果显示：印度夏季风强度在–268～1600 A.D.期间呈逐渐下降趋势，在1600 A.D.之后开始增强，这一变化与印度季风区的其它湖泊、石笋以及泥炭沉积记录具有较好的一致性。晚全新世印度夏季风变化在千年时间尺度上叠加了系列百年尺度的变化特征，中世纪暖期（1100～1400 A.D.）的印度夏季风强度较弱，气候相对干旱。小冰期（1450～1850 A.D.）显示其经历了2个明显的变化阶段：小冰期前期（1450～1650 A.D.）的印度夏季风最弱，气候最为干旱；小冰期后期（1650～1850 A.D.）的印度夏季风开始增强，气候变得湿润。通过进一步讨论驱动机制，结果表明印度夏季风变化可能受到了太阳辐射、热带辐合带和印度—太平洋海表温度的共同影响。
2025年05期 v.53 603-615页 [查看摘要][在线阅读][下载 1641K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张翔;顾尚义;邓钢琴;赵凤其;谢晓峰;郭子栋;游桂连;
碳酸盐岩风化导致的表土Cd富集是形成喀斯特地区重金属高地质背景的重要原因。已有研究发现土壤剖面的风化前缘（岩–土界面）存在Cd的超常富集现象，但其富集机制尚需深入研究。本研究在中国西南部贵州省紫云苗族布依族自治县宗地镇采集了1条典型高镉地质背景区的风化剖面，并对该剖面的母岩及上覆土壤样品进行了矿物学、理化参数测试及Cd总量和地球化学形态分析。结果表明，宗地剖面岩–土界面Cd超常富集，达到31.60 mg/kg，表层土壤pH为5.38～5.82，成土母岩为较纯的灰岩，且方解石矿物仅出现于母岩及岩–土界面处，岩–土界面Cd的形态主要为弱酸可提取态。成土母岩溶解释放Cd与岩–土界面的碳酸盐矿物（方解石）吸附或共沉淀，导致Cd在岩–土界面显著富集；此外，在土壤剖面上部酸性条件下，表土层中铁铝氧化物矿物分解，并形成铁、铝络合物。活性Cd组分与铁、铝络合物结合，并随下渗淋溶液迁移至剖面深部（岩–土界面）富集。因此，岩–土界面可以作为风化土壤剖面中大部分活性Cd迁移的汇。
2025年05期 v.53 616-630页 [查看摘要][在线阅读][下载 1770K] [下载次数：175 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 韦鑫海;张贇贇;孙少波;宋照亮;
近几十年以来，青藏高原暖湿化使得植被生长显著“变绿”。尽管许多研究在年和生长季尺度讨论了近几十年青藏高原植被生长对气候变化的响应特征，但生长季内不同生长阶段（不同月份）植被对气候因子变化的响应特征认识不足。理论上，植被在不同生长阶段对降水、温度、辐射和土壤湿度等气候因子变化响应特征存在显著差异。本文分析了1982—2015年青藏高原生长季（6～9月）各月份温度、降水、向下短波辐射和土壤湿度的变化特征及其对植被生长的影响。研究结果显示：（1）6～9月温度均显著上升，其中6、7、9月份空间平均卫星遥感归一化植被指数（NDVI）与温度均显著正相关（p<0.05），且6月份相关性最强，其次为9月份和7月份；（2）6～9月降水变化趋势均不显著，但7、8月份NDVI与降水均显著负相关，其中8月份的相关性最为显著；（3）整个生长季各月土壤湿度均显著增加，然而NDVI与土壤湿度相关性均不显著；（4）8月份辐射显著减少，但6、7、9月辐射变化不显著。6、7、8月份NDVI与辐射均显著正相关，但9月份NDVI与辐射无显著相关性。对比不同月份各气候要素与NDVI关系发现：6、7月份整个青藏高原植被生长同时受温度、降水和辐射显著影响，其中6月份以温度影响为主导，7月份则以降水的影响最为显著；8月份植被生长主要由降水和辐射控制，而9月份植被生长主要受温度控制。不同月份各气候要素对植被生长的影响存在显著的空间差异。总体上，青藏高原植被生长初期主要受温度和辐射影响，快速生长期受降水和土壤湿度影响显著，生长季末期的植被生长主要受温度控制。
2025年05期 v.53 631-642页 [查看摘要][在线阅读][下载 2448K] [下载次数：558 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 杨世杰;戈云飞;杨超;米晓楠;董佳奇;牛月圆;闫雨龙;彭林;
土地利用和景观结构的改变可以直接或间接影响大气污染，探究其影响特点与机制有助于通过调整土地利用和景观结构改善大气污染状况。以我国大气污染最严重的区域之一天山北坡地区为例，基于高分辨率的近地表PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、O_3、SO_2和CO空气污染物数据集，分析大气污染物与土地利用类型的时空分布特征，探索土地利用类型和景观格局变化对大气污染的影响机制。结果表明：（1）天山北坡地区PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、SO_2和CO总体呈现下降趋势，而O_3浓度呈上升趋势。污染物浓度有明显的季节特征，空间分布上呈现“中间高，四周低”的格局，其中“乌—昌—石”区域为污染物高值聚集区；（2）土地利用类型中的森林面积越大，吸附作用越强，导致PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、SO_2和CO浓度降低；不透水面面积越大，PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、SO_2和CO浓度越低，O_3浓度越高；农田面积越大，CO和SO_2浓度越高；草原面积越大，PM_(10)浓度越高；（3）形状分维数和蔓延度指数越高，人为活动的影响加剧，导致PM_(2.5)、PM_(10)和NO_2浓度越高；景观分割度越高，空气流通受阻形成局部热岛效应，导致O_3浓度越高；景观分布异质性越高，越有利于颗粒物和NO_2的扩散，景观破碎化会导致O_3浓度上升。研究结果可为天山北坡地区空气治理和景观格局提供决策依据。
2025年05期 v.53 643-653页 [查看摘要][在线阅读][下载 1963K] [下载次数：320 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 刘洪江;宁曙光;许志东;梁隆超;陈卓;仇广乐;
为探究贵州喀斯特典型汞污染区不同功能区土壤汞污染及其暴露风险，系统采集了常见3类功能区（工业园、旱地、稻田）表层土壤样品（n=286），运用地累积指数法进行土壤污染生态风险评价，同时结合蒙特卡洛模拟和土壤暴露健康风险评价模型，对研究区居住的不同年龄段人群（0～1岁、1～3岁、3～6岁、6～18岁、18～60岁和大于60岁）进行了土壤暴露健康风险评价。结果表明，工业园附近土壤、旱地土壤和稻田土壤平均汞含量分别为（136±122）、（13.8±39.4）和（17.3±43.9） mg/kg，均超过了贵州省土壤背景值（0.11 mg/kg）。在工业园附近、旱地和稻田中，土壤污染地累积指数风险分别为9.24、3.60和3.10。土壤暴露健康风险评价表明，经口摄入是土壤汞暴露中主要的途径，占比达58.4%，不同年龄段中0～6岁儿童汞日暴露量要高于18～60岁成人。鉴于汞污染土壤导致的健康风险水平，当地居民，尤其是儿童和孕妇等较为敏感人群，应考虑控制或减少在汞污染地区的户外活动，以尽可能降低土壤汞污染造成的潜在健康风险。
2025年05期 v.53 654-662页 [查看摘要][在线阅读][下载 2147K] [下载次数：294 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 韩胜眉;刘玉龙;南维鸽;王瑞媛;肖锋军;李胜利;邵天杰;
交通衍生的潜在有毒元素（potentially toxic elements,PTEs）正在成为干扰青藏高原生态安全的重要元凶。加强青藏高原脆弱生态系统保护，亟需查明青藏高原公路两侧土壤PTEs的分布特征与环境风险。以青藏高原东北部格茫公路（格尔木-茫崖）路域土壤为研究对象，利用ICP–MS测定土壤中PTEs(Cu、Cd、Pb、Zn)含量，并采用多元统计、地质累积指数评价、潜在生态风险评价和人体健康风险评价模型等方法，系统分析格茫公路两侧土壤PTEs空间分布格局，确定其空间变化规律及其环境风险。结果显示：（1）与背景值相比，Cd研究区平均含量为背景值的1.09倍，各PTEs含量在林地路域超背景值现象较为频繁；（2）水平分布上看，距公路路肩距离是影响路域两侧土壤PTEs含量分布的重要因素，PTEs含量峰值基本出现在25 m内，并在200 m后趋于背景值；垂向分布上看，剖面PTEs含量总体上随土层深度的增加而逐渐减少，未发生明显迁移；（3）地质累积指数以及潜在生态风险评价方法显示，Cd对研究区环境风险贡献最大，其中林地路域环境风险相对严重。此外，不同土地利用类型断面距公路路肩50 m内环境风险较为严峻。人体健康风险评价表明，目前致癌及非致癌风险尚处于可忽略水平或可接受范围内。研究区沙漠公路沿线表层土壤出现了PTEs的累积情况，Cd的累积现象尤为明显。深层土壤中的PTEs含量受公路交通的影响相对较小。公路交通对沿线土壤PTEs含量及环境风险的影响主要集中在距离公路50m内，并且受到不同土地利用类型影响。
2025年05期 v.53 663-674页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 符馨;杨琰;赵景耀;李一冬;陈小敏;叶枝茂;李明阳;林靖峰;许彦智;
全球变暖导致极端气候事件频发，为探究极端秋雨影响下的北方典型岩溶关键带微量元素的时空变化以及揭示不同洞穴的滴水微量元素对强降水的响应情况，本研究于2023年8月26—28日在秦岭东段北麓河南省西部栾川县鸡冠洞和东石崖洞开展了高分辨率连续昼夜暴雨监测。结果表明：（1）此次强降水过程主要受西太平洋副热带高压南退的影响，冷暖气流强烈交汇，岩溶关键带不同作用带中的微量元素及其比值受大气环流调控下的降水量变化所控制；（2）受夏季降水的叠加影响，滴水滴率对此次极端秋雨事件响应时间约10 h，降水对表层土壤和基岩的淋滤作用与稀释作用是影响岩溶关键带中微量元素含量及其比值大小的主要因素；（3）鸡冠洞和东石崖洞中滴水的物理化学参数（和微量元素及其比值均对此次强降水过程响应敏感，但受洞穴发育结构、上覆基岩厚度、管道裂隙不均匀性和运移路径等因素影响，不同洞穴不同滴水点的微量元素比值波动趋势均存在差异。这些认识将有助于岩溶关键带中微量元素对极端气候事件响应机制的研究。
2025年05期 v.53 675-688页 [查看摘要][在线阅读][下载 1936K] [下载次数：74 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 罗嘉潍;魏巍;凌斯祥;冯俊杰;李晓宁;孙春卫;巫锡勇;
本文对重庆城口地区黑色页岩露头进行采样，利用矿物自动分析系统（TIMA）、电子探针（EPMA）、X射线光电子能谱仪（XPS）等手段，旨在阐明黑色页岩重金属的赋存状态及风化行为。结果表明，黑色页岩主要含黄铁矿、石英、长石、方解石、粘土矿物等造岩矿物。黑色页岩重金属元素含量与上陆壳（UCC）值相比，As、Mo强烈富集（比值>10）,Cd中等富集（比值为5～10）,Cr、Tl、Cu、Zn轻微富集（比值为1～5）,Pb、Mn亏损（比值<1）。XPS结果显示，Cd主要以Cd~(2+)形式赋存于闪锌矿、黄铁矿、方解石和粘土矿物等；Cr分别以Cr~(6+)形式赋存于铬酸根和Cr~(3+)形式赋存于铬铁矿；Mo主要以Mo~(4+)形式赋存于辉钼矿；Tl主要以Tl~+形式存在。EPMA结果显示，黄铁矿主要富集As、Mo，自形晶黄铁矿（～110μm）、立方体状黄铁矿（～40μm）和结核状黄铁矿（>500μm）中As、Mo的富集程度大于晶粒为圆形的草莓状黄铁矿（～5μm），粒径（表面积）是控制黄铁矿重金属差异性富集的主要因素。黑色页岩风化过程黄铁矿氧化生成酸性水，同时释放As、Mo等重金属，不同类型黄铁矿的风化氧化可能造成不同程度的重金属环境风险。
2025年05期 v.53 689-700页 [查看摘要][在线阅读][下载 3344K] [下载次数：145 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 王小朵;周忠发;董慧;熊勇;丁圣君;汪继娟;张叶;黄义;
为了探究洞穴水中溶解有机碳（DOC）在不同运移路径下的水文响应，本研究对麻黄洞中5个洞穴水点进行了系统的野外监测。研究分析了不同水文路径下洞穴水DOC动态变化的驱动因素，并探讨了其对古气候重建的潜在意义。研究结果表明，不同水文路径的洞穴水DOC表现为MH2(1.81 mg/L)>MHJJ(1.66 mg/L)>MH5(1.46 mg/L)>MH3(1.26 mg/L)>MH4(1.17 mg/L)，即洞穴滴水>地下河流水>裂隙水的特征；洞穴水DOC的动态变化主要受气象因素如降雨和气温的驱动，同时还与气候条件改变引起的水–岩过程密切相关；不同水文路径下，洞穴水的滞留时间、非均质含水层的储水和补给能力、岩溶管道的连通性以及岩溶水的来源补给等都存在差异，导致洞穴水DOC对外界水文变化有不同的响应。其中，慢速渗透流滴水点MH2的DOC对外界环境变化响应较慢，快速渗流滴水点MH3和竖井流滴水点MH4对外界环境变化响应明显，而季节性滴水点MHJJ和地下河MH5对外界气候响应较迅速。此外，不同水文路径下洞穴水DOC浓度峰值的差异可能会影响石笋中有机质层的形成，因此在根据石笋纹层重建古气候时需要考虑非均质含水层的水文路径对DOC的影响。
2025年05期 v.53 701-712页 [查看摘要][在线阅读][下载 2392K] [下载次数：238 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 刘艺飞;肖琼;沈立成;郭永丽;陈发家;李佳彬;
岩溶区土壤CO_2是岩溶作用的重要驱动力，探究土壤剖面CO_2浓度的分层效应及其对环境因子的响应机制，对厘清岩溶碳汇和碳循环过程具有重要参考意义。选择广西官村典型岩溶峰丛洼地5种土地利用类型（灌丛地、林地、果园、草地、耕地），对不同深度的土壤CO_2浓度、环境因子和标准溶蚀试片进行研究，运用相关性分析和主成分分析对数据进行综合评价。结果表明：土壤CO_2浓度呈现雨季高、旱季低的季节性变化特征；土壤温度与土壤CO_2浓度整体呈较好的正相关关系（R~2=0.53,P<0.05）；土壤温度是影响土下5 cm和土下20 cm土壤CO_2浓度的关键，而土下50 cm处土壤CO_2浓度主要受到岩溶作用的影响。岩溶区土壤CO_2浓度呈现土下5 cm、土下50 cm低，土下20 cm高的双向梯度效应，是岩溶作用的结果，可作为岩溶碳汇的有力证据。然而，土壤CO_2浓度的高低是否能直接表征其土下岩溶作用的强弱，以及土壤CO_2如何反映岩溶作用碳循环的强度，仍需深入研究。
2025年05期 v.53 713-723页 [查看摘要][在线阅读][下载 2403K] [下载次数：246 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 潘自平;郭双燕;瞿荣;潘昌滨;张南;危俊杰;张金发;游茜;袁溢璐;骆城;
为探究贵州省富硒区土壤重金属地球化学分布特征及生态环境风险，选取贵阳市久安硒异常区作为研究对象，通过典型农作物耕地土壤和作物的调查及样品采集，运用电感耦合等离子体质谱法（ICP–MS）和原子荧光法（AFS）测定重金属元素和Se含量，并利用污染指数法和潜在生态危害指数法对重金属污染生态风险进行评价。研究显示，该区土壤pH在4.07～5.69之间，属酸性土壤，硒平均含量达2.18 mg/kg，所有采样点均远远超出富硒土壤的标准值。土壤中除Pb、Zn外，As、Cd、Cu、Cr、Hg、Ni等6种重金属含量均值超过贵州省土壤背景值，元素空间分布差异较大，存在局部高值点位。土壤重金属污染以中、轻度为主，个别点位达到重度污染。除Hg呈中等风险外，其他重金属潜在生态危害风险较低。研究区总体潜在生态风险较低，处于可控范围。农作物中存在局部重金属超标现象，需对特定高风险点位进行重点防范。鉴于研究区土壤重金属的污染生态风险总体处于较低水平，仍需对个别高风险点给予特别关注和管控，确保富硒土地资源安全高效开发利用，并为地方富硒特色农业和产业的可持续发展提供保障。
2025年05期 v.53 724-734页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093K] [下载次数：464 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：4 ] - 蔡靖;贺凯凯;
溶解性有机物（DOM）影响着地下水系统中砷（As）的生物地球化学循环过程。受矿业活动影响，矿区地下水多呈氧化环境，对传统还原条件中DOM与As的相互作用关系提出了新的挑战。为探明湖南锡矿山马牯脑含水层（D_3x~4）高As地下水中DOM特征及其对As的相互作用，利用平行因子–三维荧光光谱对研究区地下水样品中的DOM进行荧光特征分析，探究各组分对高As地下水中As迁移转化的影响机制。结果表明：研究区地下水中DOM共有6种组分，C1组分为陆源腐殖质，C2组分为类蛋白质（类色氨酸），C3组分为微生物类腐殖质，C4组分为类蛋白质（类酪氨酸），C5组分为醌类，C6组分为黄腐酸类腐殖质。低As地下水中DOM以C1陆源腐殖质为主，高As地下水则以类蛋白质（类色氨酸）为主；低As地下水中DOM为陆源和微生物混合源，而DOM自生源是As浓度升高的关键因素。研究区地下水中DOM促进As的迁移转化主要依靠：（1）DOM中的陆源腐殖质可以通过Fe等金属阳离子桥与As络合形成As–Fe–DOM配合物，促进了高As地下水中As的释放，而大分子芳香族物质通过铁氢氧化物表面的竞争吸附效应促进As的释放；（2）醌类有机物可以充当微生物群落的电子传输工具，增强含砷铁氧化物或氢氧化物的还原，从而促进了高As地下水中As的富集。
2025年05期 v.53 735-749页 [查看摘要][在线阅读][下载 1738K] [下载次数：243 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]