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河流溶解无机碳对于评价区域水环境的碳循环具有重要意义,若能获得古水体DIC的地球化学特征,则可以为重建过去环境变化提供大量基础数据,因此寻找δ13CDIC替代指标十分迫切。对花溪河淡水双壳类河蚬进行了室内养殖研究,结果表明：河蚬壳体碳同位素与生长期间水体δ13CDIC存在显著正相关关系,δ13CDIC是影响δ13Cshell的重要因素,壳体记录了其形成时期水体的信息,δ13Cshell可以用作δ13CDIC定性的替代指标来区分具有不同δ13CDIC值的水环境。由于新陈代谢作用的影响,利用δ13Cshell重建的δ13CDIC值与真实的δ13CDIC值相比,平均偏负约2.00‰,且这种差异随着河蚬年龄的增大而增大,因此δ13Cshell不能够直接用来定量提取水体δ13CDIC。 相似文献
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介形虫化石壳体被认为是反映古湖泊沉积环境的理想对象。在过去的30年,介形虫壳体的δ13C和δ18O测定已经被广泛应用到湖泊沉积古气候及古环境的重建。由于湖泊生物碳酸盐样品不同的前处理方法可能会影响到稳定同位素测试结果的重现性和辨析率以及实验室之间数据的可比性,采用有效的方法对介形虫壳体进行预处理是保证介壳稳定同位素测试的一个关键环节。在总结目前常用的湖泊生物碳酸盐稳定同位素测试样品处理方法的基础上,通过对青海湖现代和古代沉积物中介形虫的测定,讨论各种处理方法对介形虫壳体稳定同位素测试结果(δ13C和δ18O)的影响。实验表明:不同处理方法对所测介壳样品的δ13C值和δ18O值不会产生大的影响,在介壳样品的稳定同位素测试之前不需要对介壳样品进行处理。 相似文献
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滇西兰坪盆地中多数金属矿床伴生大量膏盐体,为了探讨膏盐体与金属成矿关系,对膏盐体进行了微量元素和同位素地球化学分析。发育在云龙组中呈层状黑色石膏稀土总量,δEu(0.87)和δCe(0.95),87Sr/86Sr(0.708 629～0.710 189),δ34SV-CDT(9.6‰～+11.9‰)与区域云龙组地层地球化学特征相近;分布在云龙组地层中呈蘑菇状、指状侵入的块状石膏的稀土总量,δEu(0.65)和δCe(0.85),87Sr/86Sr(0.707 695～0.708 127),δ34SV-CDT(+12.6‰～+15.4‰)与晚三叠世三合洞组碳酸盐岩的地球化学特征相近。结合微量元素和同位素地球化学分析,兰坪盆地的Sr、Cu、Pb和Zn等成矿元素主要来源于热卤水对地层的淋滤和萃取,成矿元素S主要为沉积地层中的硫酸盐热化学还原的产物。 相似文献
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天水及其南北地区地热水水化学特征及起源 总被引：1，自引：0，他引：1
运用水化学和同位素示踪的原理追溯地热水的水岩相互作用和起源,得出武山和天水地热水为pH较高(7.94~9.06)的低TDS(226~255 mg/L)HCO3型水,通渭和清水地热水为pH较低(7.1~8.07)的较高TDS(915~1 793 mg/L)SO4型水,地热水的水化学特征主要受不同的围岩及与围岩相互作用的程度所控制。地热水的δD和δ18O值说明地热水起源于大气降水,且未受水-岩同位素交换明显影响。综合应用各种地热温标,估算地热水的热储温度为70~111℃,属于中低温地热资源。对年均降雨量约500 mm的天水及其南北地区,应采取采、停交替的地热水利用方式。 相似文献
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研究以青藏高原阿翁错和托素湖湖泊沉积物为研究对象,通过多指标(总有机碳含量、有机碳同位素和有机碳埋藏速率等)综合分析,重建不同补给类型湖泊的生产力变化及碳循环过程。结果显示：全球变暖对不同类型湖泊的生产力的影响存在显著差异。在以降水和冰川融水为主要补给源的阿翁错,全球变暖造成冰川融水补给增加。当指示冰川融水补给量变化的δ18Ocarb值逐渐偏负时,湖泊沉积物TOC含量逐渐升高;指示冰川融水输入造成湖泊面积持续扩张,营养物质增加,湖泊生产力提高;当湖泊面积扩张较快,即冰川融水在短时间内快速输入时,TOC含量下降,可能是由于当冰川融水输入过多,造成湖水温度下降过快时,底栖藻类生产力下降,进而湖泊固碳能力下降。对于受人类活动影响的托素湖,全球变暖对湖泊水文过程及生产力的影响较小,δ18Ocarb值变化主要受控于农业灌溉活动引起的湖泊补给水量的变化。当δ18Ocarb值升高时,TOC含量增加;推测是由于农业灌溉耗水量增加导致湖泊补给水量减少,湖泊水位下降,湖泊底部... 相似文献
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通过对湖北省神农架巴山冷杉(Abies forrestii)树轮纤维素氧同位素的分析,建立了1790-2011时段的年分辨率的δ18O年表。将树轮δ18O序列与邻近的巴东气象站记录的气候数据、大气环流数据以及南海海温进行对比分析,研究了树轮δ18O序列对气候要素的响应。结果表明,神农架地区树轮δ18O序列与该地区气候要素密切相关：与当年6-7月降水量呈负相关、与当年3-4月温度呈正相关,与当年6-7月相对湿度呈负相关。同时,树轮δ18O序列与当年2-3月北半球副高面积指数(5E-360)、9月南海副高面积指数(100E-120E)、1月太平洋极涡面积指数(Zone 2,150E-120W)及4-5月南海海温(SST)呈显著正相关;与当年1月南方涛动指数(SOI)呈负相关。表明树轮δ18O序列在一定程度上记录了大尺度的大气环流信息。该研究有助于进一步认知神农架地区树轮稳定氧同位素在过去气候变化研究中的潜在价值,为进一步气候重建研究提供科学依据。 相似文献
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大气降水氢氧稳定同位素可以指示降水过程的气候环境变化,分析其变化对于研究现在及过去气候条件下的水文循环过程具有重要意义。本研究选取中国西北部典型的天山、昆仑山为研究对象,基于研究区5个高山站点2013—2015年间的353个大气降水样品的δ2H、δ18O分析测试结果,系统分析了不同时间尺度下δ2H与δ18O的时空分布特征及其与环境要素的关系,并结合ERA5数据探讨了其水汽通量及风向特征。结果表明：(1)研究区大气降水稳定同位素呈现较为显著的时空变化特征,降水δ18O季节上呈现夏高冬低,而空间上呈现北高南低;拟合的区域大气降水线为δ2H=7.74δ18O+5.83 (R2=0.98),揭示其降水过程受云下蒸发影响强烈(斜率较低)。(2)研究区降水δ18O与温度呈现正相关关系,与高程呈现负相关关系,而与降水量间无显著相关关系。(3)水汽来源的分析结果表明,研究区水汽输送路径主要为西方路径(占比6... 相似文献
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基于稳定同位素的海河源区地下水与地表水相互关系分析 总被引：4，自引：0，他引：4
对海河流域源区的丰、枯水期降水、地下水、河水进行取样测试,分析了海河源区不同水体氢氧稳定同位素组成及水化学的时空分布特征,同时运用同位素二元混合模型对典型采样点地表水地下水间的相互作用进行了定量分析。结果表明：① 丰水期地下水及地表水δD和δ18O及总溶解性固体(TDS）表现出显著的空间差异性,而枯水期只有地下水的同位素组成及水化学特性表现出空间差异。②研究区的地下水水化学类型以Ca-HCO3·SO4、Ca-HCO3型为主,丰水期河水与地下水化学类型较为相似,枯水期地下水化学类型与同时期的河水及大气降水的水化学类型存在显著的差异,说明枯水期地表水与地下水之间的转化关系不明显。Gibbs分析结果表明,控制海河源区水体化学性质的主要影响为岩石风化作用。③枯水期地下水受其他水体影响较弱,而丰水期河水及大气降水对地下水具有显著的补给作用,3个源流区中西源的地表河水对地下水影响最显著。 相似文献
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树轮稳定同位素比率是研究气候变化与环境演变的有效代用资料,耦合分析树轮稳定同位素记录的信息可揭示森林生态系统碳—水—氮时空变化特征及相互作用,反映环境变化对植物特定化合物的生理影响。树轮稳定氮同位素比率（δ15N）与树木生长的环境条件密切相关,其变化可以反映长时间尺度森林生态系统氮循环的动态特征,弥补监测资料的不足。本文综述了树轮稳定氮同位素的分馏机理与测定方法,解析了树轮δ15N在样品预处理和测试中需要关注的问题,系统梳理与归纳了基于树轮δ15N进行气候变化、环境演变和人类活动氮排放研究的进展。指明中国树轮稳定氮同位素研究潜力及其在未来亟需着重发展的方向,旨在推动森林生态系统氮循环时空特征深入研究。 相似文献
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Stable isotopes and trace elements in modern ostracod shells: implications for reconstructing past environments on the Tibetan Plateau,China 总被引：1，自引：0，他引：1
Nicole Börner Bart De Baere Lailah Gifty Akita Roger Francois Klaus Peter Jochum Peter Frenzel Liping Zhu Antje Schwalb 《Journal of Paleolimnology》2017,58(2):191-211
Stable isotopes and trace elements in ostracod shells have been used widely in paleolimnological investigations of past lake hydrochemistry and climate because they provide insights into past water balance and solute evolution of lakes. Regional differences in lake characteristics and species-specific element fractionation, however, do not permit generalization of results from other regions or ostracod species to the southern Tibetan Plateau, in part because most common taxa from the southern Tibetan Plateau are endemic to the area. This study evaluated relations between present-day environmental conditions and the geochemical composition of modern ostracod shells from the southern Tibetan Plateau, to assess the suitability of using shell chemistry to infer hydrological conditions. We studied nine lakes and their catchments, located along a west–east transect in the south-central part of the Tibetan Plateau. Stable oxygen and carbon isotope values and trace element concentrations in recent shells from the four most abundant ostracod species (Leucocytherella sinensis, ?Leucocythere dorsotuberosa, Limnocythere inopinata, Tonnacypris gyirongensis) were measured, together with hydrochemical properties of host waters at the time of sampling. Results revealed significant between-species differences in stable isotope fractionation and trace element incorporation into shell calcite. Stable oxygen and carbon isotope values of ostracod shells were correlated significantly with the stable isotope composition of the respective water body \( \left( {\updelta^{18} {\text{O}}_{{{\text{H}}_{ 2} {\text{O}}}} \,{\text{and }}\updelta^{13} {\text{C}}_{{{\text{H}}_{ 2} {\text{O}}}} } \right) \), reflecting salinity and productivity, respectively. Offsets between δ18Oshell and δ13Cshell and inorganic calcite, the latter representing isotopic equilibrium, suggest shell formation of T. gyirongensis during spring melt. L. sinensis reproduces throughout the monsoon season until September and shows several consecutive generations, and L. inopinata molts to the adult stage after the monsoon season in August/September. The influence of pore water δ13C was displayed by L. inopinata, suggesting shell calcification within the sediment. Mg/Cashell is primarily influenced by water Mg/Ca ratios and salinity and confirms the use of this shell ratio as a proxy for precipitation-evaporation balance and lake level. In addition, Sr/Ca and Ba/Ca can be used to infer changes in salinity, at least in closed-basin lakes with calcite saturation. Observed effects of water Sr/Ca and salinity on Sr/Ca incorporation are biased by the presence of aragonite precipitation in the lakes, which removes bioavailable Sr from the host water, resulting in low Sr/Cashell values. Changes in carbonate mineralogy affect the bioavailability of trace elements, a process that should be considered in paleoclimate reconstructions. Oxygen isotopes and Mg/Cashell ratios were unaffected by water temperature. Positive correlations among Fe/Ca, Mn/Ca and U/Ca in ostracod shells, and their negative correlation with δ13C, which reflects organic matter decay, show the potential to infer changes in redox conditions that can be used to reconstruct past oxygen supply to bottom waters and thus past water-circulation changes within lakes. The intensity of microbial activity, associated with organic matter decomposition, can be inferred from U/Ca ratios in ostracod shells. These findings highlight the value of fossil ostracod records in lake deposits for inferring paleoenvironmental conditions on the southern Tibetan Plateau. 相似文献
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基于MODIS的青藏高原湖泊透明度遥感反演 总被引：2，自引：1，他引：1
湖泊透明度是湖泊水体性质的一个重要参数,是湖泊浮游生物和进入湖泊的有机和无机颗粒溶解程度的综合反映,对湖泊生态环境研究具有重要的科学及实践意义。遥感影像是获取面积广、时间长的湖泊透明度的重要手段,但由于实测数据缺乏,目前对青藏高原地区湖泊透明度的遥感反演研究相对不足。本文基于青藏高原地区24个湖泊实测透明度SD(Secchi Depth)值和相应的MODIS遥感影像,建立了该地区湖泊水体透明度SD值MODIS遥感反演模型。结果表明：基于MODIS绿色波段B4的单波段幂函数模型在该地区反演效果最好,精度较高(R2=0.91, N=24),并具有较好的稳定性。以当惹雍错为例,选用该模型反演得到湖泊透明度的时间变化序列,发现该湖存在明显的季节波动和较为明显的年际变化。初步分析得出,降水/融水季节的湖泊透明度与湖泊所在流域的降水率具有密切的关系。本文结果表明,利用遥感手段能够有效地开展青藏高原地区湖泊透明度的反演,可为进一步深入研究该地区湖泊透明度及其影响要素奠定基础。 相似文献
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Yue Fang Weiming Cheng Yichi Zhang Nan Wang Shangmin Zhao Chenghu Zhou Xi Chen Anming Bao 《地理学报(英文版)》2016,26(4):415-438
Inland lakes and alpine glaciers are important water resources on the Tibetan Plateau. Understanding their variation is crucial for accurate evaluation and prediction of changes in water supply and for retrieval and analysis of climatic information. Data from previous research on 35 alpine lakes on the Tibetan Plateau were used to investigate changes in lake water level and area. In terms of temporal changes, the area of the 35 alpine lakes could be divided into five groups: rising, falling-rising, rising-falling, fluctuating, and falling. In terms of spatial changes, the area of alpine lakes in the Himalayan Mountains, the Karakoram Mountains, and the Qaidam Basin tended to decrease; the area of lakes in the Naqu region and the Kunlun Mountains increased; and the area of lakes in the Hoh Xil region and Qilian Mountains fluctuated. Changes in lake water level and area were correlated with regional changes in climate. Reasons for changes in these lakes on the Tibetan Plateau were analyzed, including precipitation and evaporation from meteorological data, glacier meltwater from the Chinese glacier inventories. Several key problems, e.g. challenges of monitoring water balance, limitations to glacial area detection, uncertainties in detecting lake water-level variations and variable region boundaries of lake change types on the Tibetan Plateau were discussed. This research has most indicative significance to regional climate change. 相似文献
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基于流量监测的西藏东南部然乌湖水量平衡季节变化及其补给过程分析 总被引：1，自引：0，他引：1
青藏高原分布着亚洲大陆最大的湖泊群,其湖泊变化对气候变化响应敏感。基于遥感数据的湖泊面积变化不足以反映外流湖对气候变化的响应,需借助湖泊水量平衡过程分析来进一步研究各补给要素的变化。本文利用2015年4月-11月然乌湖水文气象监测数据,通过建立流量—水位关系,依据连续的水位数据重建了观测期内然乌湖主要径流的水文过程线,并结合SRM模型分析了然乌湖的水量平衡过程及季节变化。结果表明,观测期内然乌湖入湖水量约为18.49×108 m3,其中冰川融水约为10.06×108 m3,冰川融水占然乌湖补给的54%以上,湖面降水、湖面蒸发对湖泊水量平衡过程影响微弱。流域降水对湖泊的补给具有明显的季节特征。春季受西风南支扰动影响,然乌湖地区降水量大,降水是春季然乌湖的主要补给源。夏季和早秋由于气温升高,冰川消融量大,冰川融水是湖泊补给的主控因素。在未来气候变暖的条件下,冰川融水将会在湖泊补给中占据更大比例,并可能使得流域内的冰湖水量增加,产生潜在灾害风险。 相似文献
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土壤碳同位素可以反映生长植被的同位素组成,从而进一步反映当时的植被类型以及气候环境状况。已有的研究显示,不同地区碳同位素与气候因子的关系存在显著差异,因此在不同区域开展土壤碳同位素与气候因子之间相关性关系分析对古气候的重建至关重要。通过采集塔里木盆地西缘帕米尔地区和盆地南缘和田地区策勒县的表土沉积物,分析测定后获得其有机碳同位素,并将该表土有机碳同位素数据与气候因子进行相关性分析,以探明研究区有机碳同位素组成特征及其潜在的气候意义。结果表明：帕米尔地区和策勒地区的表土碳同位素变化对气候因子的响应存在明显差异。气温方面,帕米尔地区与气温呈正相关,其中与冷季气温相关性最好（r=0.598,P<0.01）;策勒地区与气温呈负相关,其中与暖季气温相关性最好（r=-0.684,P<0.01）。降水方面,帕米尔地区与降水量的相关性不显著;策勒地区与年均降水量呈弱负相关,与暖季降水量呈弱正相关,与冷季降水量呈显著的负相关关系（r=-0.632,P<0.01）。上述分析表明基于沉积物有机碳同位素来重建古气候时应充分考虑区域差异的影响。 相似文献
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青藏高原的湖泊水位变化能够清晰的记录湖泊波动,分析近几十年来气候变暖背景下青藏高原典型湖泊水位的动态变化,对理解全球变化的区域响应特征和规律有重要意义。本文利用多源遥感数据,获取1972-2012年青藏高原南部地区5个典型湖泊的面积与水位序列,并分析了40年来湖泊水位的变化特征。研究结果表明,1972-2012年,普莫雍错,塔若错,扎日南木错水位呈上升趋势,分别上升了0.89 m、0.70 m、0.40 m;同期,佩枯错与玛旁雍错的水位呈下降趋势,分别下降了1.70 m、0.70 m。总体来看,五个湖泊在1990s-2012年的变化比1970s-1990s的变化更剧烈,从空间变化看,处于青藏高原边缘地带的佩枯错与玛旁雍错发生的变化呈现一致性,而位于中部地带的塔若错与扎日南木错的变化也呈现一致性。 相似文献
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湖泊是对环境变化响应敏感的地理单元,湖泊消长与响应机制研究对维持区域生态系统稳定具有重要意义。基于1999—2018年Landsat、气象、水文和农业种植面积等多种数据,在ArcGIS平台中利用改进归一化差异水体指数(MNDWI)及目视修正方法提取了乌兰布和沙漠东南缘湖泊群空间信息,运用统计学方法对主要驱动因子与湖泊消涨的关系进行了分析。结果表明:1999—2018年乌兰布和沙漠东南缘大湖泊(面积大于100 hm2)在面积上占优势,小湖泊(面积小于100 hm2)在数量占优势。趋势分析表明大湖泊面积和数量呈显著性减少趋势(相关系数分别为R=0.624 > R18,0.01=0.561和R=0.648 > R18,0.01=0.561);小湖泊减少趋势不显著。在空间分布格局上,研究区中部是大湖泊稳定分布区,大湖泊数量11~23个,面积2 208~4 581 hm2。研究区湖泊消长主要受到年实际引黄水量、农田面积和地下水埋深的影响。其中,实际引黄(河)水量影响所有湖泊(P≤0.01),而农田面积和地下水埋深分别对大湖泊(P≤0.01)和小湖泊(P≤0.05)影响显著。用这3个因子分别构建的多元回归模型显示,在大、小湖泊面积和数量预测方面,精度分别达到75.7%和60.5%以上。 相似文献
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《地理学报(英文版)》2016,(4)
Inland lakes and alpine glaciers are important water resources on the Tibetan Plateau. Understanding their variation is crucial for accurate evaluation and prediction of changes in water supply and for retrieval and analysis of climatic information. Data from previous research on 35 alpine lakes on the Tibetan Plateau were used to investigate changes in lake water level and area. In terms of temporal changes, the area of the 35 alpine lakes could be divided into five groups: rising, falling-rising, rising-falling, fluctuating, and falling. In terms of spatial changes, the area of alpine lakes in the Himalayan Mountains, the Karakoram Mountains, and the Qaidam Basin tended to decrease; the area of lakes in the Naqu region and the Kunlun Mountains increased; and the area of lakes in the Hoh Xil region and Qilian Mountains fluctuated. Changes in lake water level and area were correlated with regional changes in climate. Reasons for changes in these lakes on the Tibetan Plateau were analyzed, including precipitation and evaporation from meteorological data, glacier meltwater from the Chinese glacier inventories. Several key problems, e.g. challenges of monitoring water balance, limitations to glacial area detection, uncertainties in detecting lake water-level variations and variable region boundaries of lake change types on the Tibetan Plateau were discussed. This research has most indicative significance to regional climate change. 相似文献
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利用观测数据,运用非线性统计-动力学方法,反演系统各因子之间的相互关系,建立了东亚亚热带季风变化的动力方程,为研究东亚亚热带季风的驱动机制提供了量化参考。研究发现：过去2 000 a东亚亚热带季风是多因子通过反馈机制相互作用影响且具有耦合效应的复杂非线性动力系统,其驱动力主要来源于普若岗日冰芯δ18О代表的青藏高原热力作用强迫、太阳黑子活动、ENSO、温室气体单因子CO2和CH4浓度、北极温度和CH4及北极温度与7月太阳辐射的耦合作用机制;反馈调节作用主要源于7月太阳辐射与太阳黑子活动、CH4浓度、中国陆地地表温、CH4与7月太阳辐射以及CO2和CH4的耦合调节作用。并通过动力反演机制推论热带西太平洋对亚热带季风有一定驱动作用,但并不是主要驱动力,即驱动亚热带季风变化的主源地并不在热带西太平洋海区,石笋δ18О指代的也主要是夏季风信息。 相似文献