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河流有机碳输出是北极碳循环的重要组分,对气候变化十分敏感。本文利用ArcticGRO的径流及有机碳数据,通过数理统计分析等方法,对2004—2017年间俄罗斯西伯利亚地区的鄂毕河、叶尼塞河和勒拿河有机碳输出进行研究。结果显示：西伯利亚3大河流的年均有机碳输出总量约23 Tg,其中溶解有机碳（DOC）输出约18.55 Tg,占北极地区50%以上,接近颗粒有机碳（POC）输出的4倍。2009—2017年间的年均DOC输出量较1999—2008年存在较大差异,鄂毕河增加18%,叶尼塞河下降13%,而勒拿河增加了近70%。春、夏两季有机碳输出总量占全年85%以上,春季为有机碳输出高峰期,而在鄂毕河流域春、夏季贡献率相当。各流域河流有机碳输出特征不同且具有季节性变化,主要受径流、冻土及人类活动等的影响。其中,DOC输出总量在年际与季节性变化特征上均与径流变化呈显著正相关,随径流增加DOC浓度也相应增大;而多年冻土也因类型及分布差异对河流DOC与POC具有不同程度的影响。研究气候变化下的北极河流有机碳输出特征及影响要素,有助于深入理解北极河流有机碳输出对气候及环境变化的综合响应,为揭示气候变化下的北极碳循环过程奠定基础。 相似文献
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《热带地理》2017,(1)
为了研究土地利用等人类活动对岩溶作用碳汇的影响规律,采用野外调查和遥感影像相结合的方法,获取2个毗邻的典型喀斯特特小流域土地利用数据特征。利用现场实测水体理化参数,采用径流系数法分别计算其碳汇通量和碳汇强度。对比分析两流域的土地利用类型和岩溶碳汇强度的差异,结果显示:1)陈旗和灯盏河2个喀斯特流域的化学风化碳汇具有显著的季节变化特征,其碳汇强度分别为1.24×106和1.44×106 mol/(km2·a)。2)流域内土地利用类型及其上、下游配置关系,尤其是水田的上、下游配置差异,是导致岩溶作用碳汇强度差异的重要原因。人类活动是调控岩溶作用碳汇的有效途径之一。 相似文献
3.
由人类活动产生的氮排放是影响河流氮通量输出的关键,本研究基于人类活动净氮输入模型和流域分布式水文模型(SWAT),计算了山美水库流域2001—2010年人为氮排放强度,模拟估算了同期的河流氮通量,对山美水库河流氮输出与人类活动净氮输入(NANI)之间的响应特征进行研究。结果表明,2001—2010年间,山美水库流域年均人类活动净氮输入强度为11 023 kg N·km~(-2),其中氮肥施用量占NANI总量的60%,是NANI的主要来源;河流氮通量的年际变化特征深受河流年径流变化影响,与NANI并无显著相关;NANI、滞留氮库以及自然背景源对流域河流氮输出总量的贡献率分别达到52%、44%和4%,包括NANI和滞留氮库在内的人为氮输入是影响山美水库流域河流氮通量输出的关键因素。 相似文献
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松花江区气象水文干旱演变特征 总被引：3，自引：0，他引：3
采用标准化降水蒸散指数和径流干旱指数分析了1961~2010年研究区水文干旱和气象干旱时空演变特征,并探讨了水文干旱与气象干旱的关系。结果表明：① 1961~2010年松花江区呈总体干旱化且又有明显时段性的特征,其中1967~1983年和1996~2010年气象干旱频发、覆盖范围广、持续时间长且强度大;其它时段气象干旱少有发生。其次,气象干旱空间分布差异明显,东部的平均干旱频次和强度都大于西部地区,中部（嫩江流域中下游）平均干旱持续时间最长;但在嫩江流域和黑龙江上游地区干旱略有减弱趋势。② 松花江流域和挠力河流域水文干旱呈加剧的趋势,尤其是近15 a干旱化趋势明显;挠力河流域干旱频发、强度大且持续时间很长。松花江流域水文干旱程度弱于挠力河流域,但极端水文干旱事件频发。 ③ 松花江区气象干旱与水文干旱密切相关,嫩江流域水文干旱滞后于气象干旱2个月,而第二松花江流域和松花江流域水文干旱滞后于气象干旱3个月;挠力河流域水文干旱与气象干旱无明显的时滞相关性。 相似文献
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全球主要河流流域碳酸盐岩风化碳汇评估 总被引：7，自引：0，他引：7
碳酸盐岩风化吸收的大气CO2主要以HCO3 -形式连续地经由河流从大陆输送到海洋,成为陆地生态系统的重要碳汇。目前主要河流流域的碳酸盐岩风化碳汇估算存在不确定性,分布格局尚不清晰。基于GEMS-GLORI全球河流数据库提供的全球10万km 2以上主要河流流域多年平均监测数据,利用水化学径流法估算出全球主要河流流域碳酸盐岩对CO2的吸收速率为0.43±0.15 Pg CO2 yr -1,平均CO2吸收通量为7.93±2.8 t km -2 yr -1。CO2吸收通量在不同气候带下差异显著,热带和暖温带CO2年吸收速率占全球主要河流流域年吸收速率的62.95%。冷温带CO2年吸收速率占全球主要河流流域的33.05%,仅次于热带地区。本文划分出全球CO2吸收通量的9个关键带,关键带的交汇处CO2吸收通量较高。喀斯特出露流域碳酸盐岩对CO2吸收通量的均值为8.50 t km -2 yr -1,约为非喀斯特流域的3倍。全球喀斯特出露流域碳酸盐岩风化碳汇在全球碳循环、水循环及碳收支平衡估算研究方面占据重要地位。 相似文献
6.
《山地学报》2017,(2)
长江源区位于青藏高原腹地,其水文过程空间异质性强、对气候变化敏感,但其水文要素的时空特征尚不太清楚。本文结合站点和同化气象要素资料,采用寒区水文模型(CRHM)模拟了1979—2012年间长江源沱沱河、楚玛尔河和当曲流域的汛期水文过程,据此分析了其汛期水文要素的时空变化特性,解析了水文要素对气候因子的响应。结果表明:(1)沱沱河、楚玛尔河和当曲三子流域的汛期径流深度与系数具有显著的空间差异,依次分别为:56.4 mm和0.20、7.1 mm和0.03、152.0 mm和0.41,呈南多北少的空间规律,与降水分布基本一致;(2)1979—2012年间,长江源区径流深与降水显著相关,表明源区水文过程对降水变化敏感(R0.54,p0.01);(3)唐古拉山地区的汛期产流量深明显高于周围地区,并表现出对降水的敏感响应(R0.95,p0.01),而当曲流域沼泽湿地则为蒸散发高值区。本研究阐明了长江源头流域汛期水文要素空间特征及时间变化,并表明了水文过程的气候敏感性及其空间差异,这在长江源区的气候变化响应分析中应予以充分考虑。 相似文献
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公路网系对喀斯特流域水系结构的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了定量评价公路对地表水文过程的影响,选择典型喀斯特流域,在GIS水文分析功能支持下探讨了公路网系对流域水系结构的改变。研究表明:公路代表的人类强烈扰动集中分布在水系两侧1 km范围内。叠加路网之后流域内三级以下的低级水系数量和总长度显著增加,主河道分枝能力和流域平均分枝比增大,说明路网将增大河道行洪压力,同时减弱喀斯特流域的溶蚀作用而增强流水侵蚀作用。对子流域单元的统计分析表明,路面产流强度与子流域水系长度增加量之间存在较好的线性关系。在空间上,路网增加的水系在流域出口附近的集中程度较高。公路影响抑制喀斯特地下水系的径流调蓄作用,可能导致洪水期河流洪峰提前并增大洪峰流量,从而加剧洪灾风险。 相似文献
8.
为了定量评估土地利用/覆被变化的水文水资源效应,并考虑流域水文效应的空间差异,提出考虑土地利用/覆被变化的分布式流域水文模型。该模型基于Shreve河链概念对流域河网进行单元划分,基于中国科学院土地资源分类系统的一级类型,将流域划分为6种不同土地利用及覆被变化类型;在每一类土地利用及覆被变化面积上,分别考虑蒸发和下渗的差异,并利用蓄满-超渗耦合产流模型计算该面积上的地表径流量和地面以下径流量;利用地貌汇流模型和线性水库模型将每类面积上的地表径流量和地面以下径流量演算至流域出口断面,从而得到流域的水文过程。模型参数包括流域地貌特征参数、产流参数和汇流参数,前者可以根据地理信息系统技术和遥感技术获得,而后者则需要根据流域的水文资料通过最优化方法求得。利用大理河流域1981—1990年的逐日降雨、蒸发及流量资料对该模型进行了参数率定和检验,率定期1981—1987年的水量平衡系数为0.993,年径流深合格率为100.0%;检验期1988—1990年的水量平衡系数为1.230,径流深合格率为66.667%,计算结果表明该模型在大理河流域具有良好的适应性。并以2000年大理河流域的土地利用/覆被状况为基准,计算得到流域的基准径流深为30.36 mm,并对大理河流域未来土地利用情况进行情景分析,为充分发挥小流域(或单元)水土保持措施带来的各种效益提供参考依据。 相似文献
9.
以贵州锥状喀斯特为样本,采用数字、物理的概念和方法,论证了喀斯特小流域的基本系统发育状态、喀斯特小流域地貌形态结构及喀斯特流域基本水文地貌特性。喀斯特水文地貌场是形态标量场与水流向量场的耦合,其基本特性是建立在地貌势与水文势对称规律上的场可转换性。根据对称特性和场转换特性,可用流域最低势面的梯度场映射出喀斯特集中径流带和分水线的空间分布。其场动力效应在高速流场和低速流场具有显着差别。 相似文献
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河流在碳的运输过程中扮演着重要角色。为探究河流筑坝拦截后龙滩水库溶解无机碳(DIC)的来源和变化特征,于2016年7月和2017年1月采集水样,然后分析了河水DIC及其碳稳定同位素(δ13C)值。研究结果表明:(1)δ13CDIC值具有显著的时空差异,表明两个季节影响DIC的主要因素和DIC的来源并不相同。雨季,DIC及其δ13C主要分布在2.04~4.12 mmol·L^-1和-5.52‰^-2.87‰的范围内;旱季,水体DIC为3.33~4.61 mmol·L^-1,而δ13CDIC显著低于雨季为-15.90‰^-9.12‰。雨季,稀释效应显著降低了DIC浓度,由于水体热分层使得DIC在水柱剖面上差异显著,而旱季由于混合作用的影响,在剖面上差异较低。(2)在雨季,河流δ13CDIC较旱季明显偏正,碳酸盐岩的强烈风化输入大量HCO3-是DIC的主要来源。在旱季,DIC和δ13CDIC成反比关系,δ13CDIC在旱季变得更低,其大部分的DIC来自于土壤CO2输入和原位有机呼吸作用。旱季水体热分层消失,混合作用使得底部具有较低δ13C值的含碳水体上涌,并与表水层混合导致其δ13CDIC值低于雨季。这种季节性模式与自然河流不同,而是与湖泊的季节变化特征更为类似,说明河流拦截蓄水后逐渐湖沼化,并显著影响了DIC的循环。 相似文献
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Quanzhou Gao Zhen Tao Xiakun Huang Ling Nan Kefu Yu Zhengang Wang 《Geomorphology》2009,106(3-4):324-332
Monthly samples of riverine water were collected and analyzed for the concentrations of major ions (Ca2+, Mg2+, K+, Na+, HCO3−, SO42−, Cl−, NO3−), dissolved silicon, and total dissolved solids (TDS) at Wuzhou hydrological station located between the middle and lower reaches of the Xijiang River (XJR) from March 2005 to April 2006. More frequent sampling and analysis were carried out during the catastrophic flooding in June 2005. Stoichiometric analysis was applied for tracing sources of major ions and estimating CO2 consumption from the chemical weathering of rocks. The results demonstrate that the chemical weathering of carbonate and silicate rocks within the drainage basin is the main source of the dissolved chemical substances in the XJR. Some 81.20% of the riverine cations originated from the chemical weathering processes induced by carbonic acid, 11.32% by sulfuric acid, and the other 7.48% from the dissolution of gypsum and precipitates of sea salts within the drainage basin. The CO2 flux consumed by the rock chemical weathering within the XJR basin is 2.37 × 1011 mol y− 1, of which 0.64 × 1011 mol y− 1 results from silicate rock chemical weathering, and 1.73 × 1011 mol y− 1 results from carbonate rock chemical weathering. The CO2 consumption comprises 0.38 × 1011 mol during the 9-d catastrophic flooding. The CO2 consumption from rock chemical weathering in humid subtropical zones regulates atmospheric CO2 level and constitutes a significant part of the global carbon budget. The carbon sink potential of rock chemical weathering processes in the humid subtropical zones deserves extra attention. 相似文献
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For researching the spatio-temporal variation of the stable isotopic composition of the riverine dissolved inorganic carbon (DIC), we had carried out a survey throughout the hydrologic year during which the δ13CDIC of the surface water and its physicochemical pa-rameter were examined along the Xijiang River Inner Estuarine waterway from September 2006 to June 2007. There was a striking seasonal variation on the average δ13CDIC, as the average δ13CDIC in summer (?13.91‰) or autumn (?13.09‰) was much less than those in spring (?11.71‰) or winter (?12.26‰). The riverine δ13CDIC was controlled by decomposed condition of the riverine organic matter linking the seasonal variation of the physicochemical parameter in the surface water according to the correlation analysis which indicated notable relations between δ13CDIC and water temperature (p = 0.000; r = ?0.569) or between δ13CDIC and oxide-reduction potential (p = 0.000; r = 0.646). The striking positive correlation between δ13CDIC and the sampling distance happened in the summer rainy season, while striking negative correlation happened in the spring dry season, indicating that river-sea interaction influenced water physicochemical parameters and controlled the riverine DIC property in the survey waterway. In view of the riverine δ13CDIC decreasing for the decomposition of the ter-restrial organic matter in the rainy season in summer and increasing for the briny invaded zone extending in the spring dry season along the waterway from the Makou gauging station to the Modaomen outlet, the δ13CDIC spatio-temporal variation was closely related to the geographical environment of the Xijiang drainage basin. 相似文献
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西江河口段溶解无机碳稳定同位素组成的时空变化 总被引：2，自引：0，他引：2
从2006 年9 月至2007 年6 月间对西江河口段溶解无机碳稳定同位素组成(δ13CDIC) 及 其相关的水体理化参数进行了一个水文年的季节性采样调查。夏、秋两季δ13CDIC 平均值(-13. 91‰、-13.09‰) 小于春、冬季节(-11.71‰、-12.26‰), 呈现出明显的季节性。δ13CDIC 与温度 呈负相关(p = 0.000; r = -0.646), 而与氧化还原电位正相关(p = 0.000; r = 0.569), 表明河段 表层水体δ13CDIC 受到季节性变化的水体理化性质等河道有机质氧化分解条件的控制; 夏季洪水期δ13CDIC 与航测距离呈正相关, 而春季枯水期的δ13CDIC 与航测距离负相关。δ13CDIC 的这种时空变异证明了研究河段河- 海作用过程影响了水体的理化性状进而控制了河道表层水体DIC 的性质。研究河段δ13CDIC 的上述时空分布规律与流域所处的地理环境关系密切, 汛期的夏季受陆源有机质的强烈分解作用的影响, DIC 的同位素组成向海洋方向变轻; 枯期的春季因海洋作用加强以及咸潮的入侵, 河道DIC 的同位素组成向海洋方向变重。 相似文献
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中国主要流域盆地风化剥蚀率的控制因素 总被引：7，自引：0，他引：7
利用中国40余条主要河流及其支流的沉积物和溶解质载荷分别去表征流域盆地的物理剥蚀率和化学风化率。研究发现,中国流域盆地的总剥蚀率明显高于世界平均值,且具有南北低中间高的地理分布特点,黄河中游的皇甫川机械和总剥蚀率是世界上已知的最高值。根据流域盆地的机械剥蚀率、化学风化率和总剥蚀率及其影响因子之间的相关分析,得出中国流域盆地中的机械剥蚀率在总剥蚀率中占主导地位,机械剥蚀率和总剥蚀率主要由流域的干旱指数和相对高差来控制,不同流域之间总剥蚀率72%的差异是由于这两个参数所造成的。而化学风化率在总剥蚀率中总是处于次要地位,它主要受到流域年均降水量和气温的影响(39%),且不受机械剥蚀率的控制。流域盆地自身属性、径流量、最高海拔和森林覆盖率对流域岩石的风化剥蚀率影响不大。构造活动提高了流域的机械剥蚀率和化学风化率,且对机械剥蚀率的影响更强烈。与世界流域盆地相比,中国流域盆地受到流域干旱指数的影响更为显著。 相似文献
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根据天山哈密榆树沟流域地下水的pH 值、总可溶性固体（TDS）、电导率（EC）和主要化学离子的测定,运用综合特征描述法、三角图示法、相关性分析和主要离子比值法,探讨了流域地下水的水化学特征及其形成原因。分析结果表明：地下水的pH 值为中性略偏碱性;阳离子中Ca2+ 质量浓度含量最高,阴离子中HCO3-浓度最高,阳离子质量浓度序列为Ca2+ >Na+ >Mg2+ >K+,阴离子质量浓度序列为HCO3->SO42- >Cl- >NO3-;该流域地下水主要离子类型为HCO3--Ca2+ ;TDS 含量分别为104.33 mg·L-1和99 mg·L-1,属于弱矿化度水;地下水中离子组成主要受碳酸盐风化作用的影响。 相似文献
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西江河口段溶解无机碳稳定同位素组成的时空变化 总被引：3，自引：1，他引：2
For researching the spatio-temporal variation of the stable isotopic composition of the riverine dissolved inorganic carbon（DIC）,we had carried out a survey throughout the hydrologic year during which theδ^13CDIC of the surface water and its physicochemical parameter were examined along the Xijiang River Inner Estuarine waterway from September 2006 to June 2007.There was a striking seasonal variation on the averageδ^13CDIC,as the averageδ^13CDIC in summer（-13.91‰）or autumn（-13.09‰）was much less than those in spring（-11.71‰）or winter（-12.26‰）.The riverineδ13C DIC was controlled by decomposed condition of the riverine organic matter linking the seasonal variation of the physicochemical parameter in the surface water according to the correlation analysis which indicated notable relations betweenδ^13CDIC and water temperature（p=0.000;r=-0.569）or betweenδ^13CDIC and oxide-reduction potential（p=0.000;r=0.646）.The striking positive correlation between δ^13CDIC and the sampling distance happened in the summer rainy season,while striking negative correlation happened in the spring dry season,indicating that river-sea interaction influenced water physicochemical parameters and controlled the riverine DIC property in the survey waterway.In view of the riverineδ^13CDIC decreasing for the decomposition of the terrestrial organic matter in the rainy season in summer and increasing for the briny invaded zone extending in the spring dry season along the waterway from the Makou gauging station to the Modaomen outlet,theδ^13CDIC spatio-temporal variation was closely related to the geographical environment of the Xijiang drainage basin. 相似文献
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We have examined the regularities of change in the relationship between amounts of organic and mineral components in the surface
waters of the Lake Baikal watershed basin. We calculated the contributions from the dissolved matter sources in the surface
waters: organic and mineral matter of soils, and atmospheric deposition. Components-indicators of matter sources have been
revealed. By analyzing the correlations between components and sources, we identified the main processes that are responsible
for formation of chemical composition of the waters. 相似文献
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赣江上游河流水化学的影响因素及DIC 来源 总被引：20，自引：0，他引：20
对赣江上游38 处水体采样点的水化学特征和溶解无机碳稳定同位素的分析, 发现其总溶解质浓度较低, 其中, 阳离子以Na+、Ca2+ 为主, 阴离子以Cl- 和HCO3 - 为主, Si 的浓度较高, 表征了典型硅酸盐地区河流的水化学组成特征。通过海盐校正分析得出, 研究区大气降水对河水溶解质的贡献率为11.5%, 扣除降水的贡献部分, 利用主成分分析的方法, 计算得出赣南流域受硅酸盐岩风化作用强烈, 同时由于受附近盐矿的影响, 蒸发盐岩的风化作用显著。另外, 根据δ13C 溶解无机碳DIC 的测量值约为-8.35‰~-13.74‰, 平均为-11.65‰, 利用质量平衡计算得出, 研究区DIC 的主要来源, 约68.5%来自于土壤CO2, 31.5%来自于碳酸盐矿物的溶解, 进而得出流域岩石化学风化过程消耗的土壤CO2 为2.11×105 mol/yr·km2, 来自碳酸盐本身的HCO3 -含量为9.6×104 mol/yr·km2。由于地理位置和流域环境以及人为因素的差异, 各支流DIC 来源的比例亦有所差异。 相似文献