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1.
丘陵草坡土壤10Be分布特征及土壤生成速率 总被引：2，自引：0，他引：2
以位于广东省境内的中国科学院鹤山丘陵综合试验站草坡集水区土壤剖面为对象, 对土壤样品进行了大气成因10Be测定, 对基岩以及风化岩石样品进行了就地(in-situ)宇宙成因10Be测定. 基于土壤层大气成因10Be测定, 参考土壤层底界14C表观年龄, 估算出草坡地区3800年以来大约有34%的成土物质被侵蚀掉; 基于风化岩石间隙土大气成因10Be测定, 估算得到基岩之上90 cm厚的风化岩石层至少经历了1.36 Ma, 平均侵蚀速率约为1.26×10-4 cm/a. 表面风化岩石和基岩就地成因10Be浓度分别为10.7×104 atoms/g和 8.31×104 atoms/g, 据此估算得到: 土壤生成速率为8.8×10-4 cm/a; 表层风化岩石以及基岩宇宙射线暴露时间分别约为7.2×104和2.3×105a. 土壤生成速率大于侵蚀速率, 自然地貌状况稳定. 相似文献
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北京东灵山三种温带森林生态系统的碳循环 总被引：4，自引：0，他引：4
通过对北京山地白桦林、辽东栎林和油松林的植被、地表凋落物和土壤碳储量, 生物量净增量和凋落物量, 以及植被和土壤呼吸的实际观测, 构建了北京山地三种温带森林生态系统的碳循环模式. 结果表明, 北京山地温带森林总碳密度在250~300 t C·hm-2之间, 其中植被碳密度为35~54 t C·hm-2, 土壤碳密度(深度为1 m, 包括地表凋落物)为209~244 t C·hm-2. 三种森林的植被生物量都处于增加之中, 净增量为1.33~3.55 t C·hm-2·a-1. 凋落物量为1.63~2.34 t C·hm-2·a-1, 群落植被呼吸量为2.19~6.93 t C·hm-2·a-1, 土壤异养呼吸量为1.81~3.49 t C·hm-2·a-1. 生态系统的总初级生产力介于5.39~12.82 t C·hm-2·a-1之间, 其中约一半(46%~59%)转变为净初级生产力(3.20~5.89 t C·hm-2·a-1). 碳平衡分析表明, 在研究时段(1992~ 1994)内, 人工油松林是一个较大的碳汇(4.08 t C·hm-2·a-1), 而次生的白桦林和辽东栎林与大气之间的CO2交换基本处于平衡状态. 相似文献
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选择青藏高原东北隅海北站区的4种高寒草甸土壤进行高分辨率采样, 测定土壤有机碳及其14C信号; 应用14C示踪技术探讨高寒草甸土壤有机碳更新周期和CO2通量. 研究得出海北站高寒草甸生态系统土壤有机碳储量在22.12´104 ~30.75´104 kgC·hm-2之间, 平均为26.86´104 kgC·hm-2. 高寒草甸土壤有机碳的更新周期从表层的45~73 a随深度增加到数百年甚至数千年或更长. 高寒草甸生态系统土壤呼吸的CO2通量变化于103.24~254.93 gC·m-2·a-1之间, 平均为191.23 gC·m-2·a-1. 土壤有机质分解产生的CO2通量变化于73.3 ~181 gC·m-2·a-1之间. 矮嵩草草甸土壤30%以上的有机碳贮存在土壤表层(0~10 cm)的活动碳库中, 土壤有机质更新产生的CO2占整个剖面有机质更新产生的CO2通量的72.8%~81.23%. 响应于全球变暖, 青藏高原高寒草甸生态系统土壤有机碳的储量、流量、归宿变化等问题有待进一步研究. 相似文献
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土地利用和气候变化对农牧过渡区生态系统生产力和碳循环的影响 总被引：19，自引：0，他引：19
气候和土地利用变化对陆地生态系统碳循环的影响是当前全球变化研究中的中心问题之一. 近20 a来中国的气候和土地利用发生了很大的变化, 对陆地生态系统生产力和碳循环产生重要影响, 尤其是在生态敏感的农牧过渡区. 应用以遥感观测为基础的土地利用数据和高时空分辨率的气候数据驱动生态系统过程模型, 估计土地利用和气候变化对农牧过渡区 NPP(净初级生产力)、植被碳贮量、土壤呼吸和碳贮量以及NEP(净生态系统生产力)的影响. 结果显示, 20世纪80~90年代, 农牧交错带由于气候变暖和降水减少导致NPP减少3.4%, 土壤呼吸增加4.3%, 每年NEP总量减少33.7×109 kg. 尽管植被和土壤碳贮量由于NPP仍然高于HR(土壤异氧呼吸)而有所增加, 但NEP的下降表明气候变化削弱了生态系统的碳吸收能力, 降低了碳贮量的增长速率. 土地利用变化使所发生区域NPP增加3.8%, 植被碳增加2.4%, 每年NEP总量增加0.59×109 kg. 土地利用变化使生态系统碳吸收能力有所加强, 但尚不足扭转由气候变化导致的下降趋势. 土地利用变化对整个区域生产力和碳循环的影响比较小, 但在它所发生地区的影响大于气候变化的影响. 相似文献
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冰后期长江三角洲沉积通量的初步研究 总被引：14，自引：0，他引：14
在265个长江三角洲钻孔地层资料中识别出了冰后期海侵旋回底界面和(或)最大海侵面, 分别记录了它们的埋深值. 由此绘制出了长江三角洲冰后期沉积物等厚图及冰后期最大海侵以来的沉积物等厚图, 计算了冰后期沉积旋回及其海侵和海退层序的沉积物数量, 并且分析了其分布特征. 结果表明, 长江三角洲在冰后期及其海侵和海退期间的沉积物数量分别为17742.2×108 , 9791.9×108和7950.3×108 t. 其中, 下切河谷沉积量超过三角洲两翼, 海侵期沉积量大于海退期, 南翼沉积量大于北翼, 两翼前缘沉积量大于后缘. 综合考虑冰后期滞留于现今三角洲地区的沉积物数量与长江输沙量之间比值的变化以及输沙量本身可能的变化, 可以认为冰后期长江年均输沙量应当在2.36×108~4.86×108 t之间, 总量约为35400×108~70800×108 t; 年均输向外海和相邻岸段的泥沙在1.18×108~3.54×108 t之间, 总量约为17700×108~53100×108 t. 相似文献
6.
中国植被和土壤碳贮量 总被引：86，自引：5，他引：86
应用0.5°经纬网格分辨率的气候、土壤和植被数据驱动的生物地球化学模型估算了当前中国植被和土壤的碳贮量. 结果表明, 中国陆地生态系统植被和土壤总碳贮量分别为13.33和82.65 Gt, 分别为全球植被和土壤碳贮量的3%和4%, 平均植被和土壤碳密度分别为1.47和9.17 kg/m2. 它们受气候、植被和土壤类型等影响, 区域差异明显, 其总趋势是暖湿的东南区大于西北干旱区. 最高植被碳密度出现在温暖的东南和西南地区, 而最高土壤碳密度出现在寒冷的东北地区和青藏高原东南缘. 这些空间类型决定于由气候状况所控制的植物生产力和土壤有机质分解速率, 表明植被和土壤碳密度由不同的气候因素所控制. 相似文献
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西藏泽当英云闪长岩的地球化学和Sr-Nd同位素特征: 特提斯洋内俯冲的新证据 总被引：3，自引：0，他引：3
对雅鲁藏布江缝合带泽当段岛弧火成岩组合中英云闪长岩的分析表明, 该岩石具有与典型埃达克岩相似的特征: 高SiO2(58%~63%), Al2O3(18.4%~22.4%), Sr(810×10-6~940×10-6), Sr/Y(77~106), 低HREE(Y=9×10-6~11×10-6, Yb＝1×10-6~1.3×10-6), 富集LREE, 并有微弱的Eu正异常. ISr(0.70421~0.70487)较低, 而143Nd/144Nd (0.512896~0.512929)和εNd(t)值(+6.7~+7.3)较高. 以上特征表明, 泽当英云闪长岩是由洋壳俯冲到一定深度后部分熔融而成, 熔融过程中可能卷入了少量大洋沉积物. 这套俯冲洋壳成因的埃达克岩的厘定, 指示中生代时特提斯洋开始发生洋内俯冲, 印证了前人所提出的洋内岛弧的存在. 相似文献
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额济纳荒漠绿洲植被生态需水量研究 总被引：14，自引：0，他引：14
荒漠绿洲的生态需水量主要指维持荒漠绿洲植被正常生长所需要消耗的水量.采用3S技术与野外生产力测定相结合的方法, 通过建立植被归一化指数(NDVI)、生产力、蒸腾系数之间的关系方程, 计算了额济纳荒漠绿洲的植被生态需水量.结果表明, 维持额济纳绿洲现状的需水量为1.53×108 m3, 若使现有的植被恢复到目前最高生产力水平的生态需水量为3.49×108 m3. 考虑到城镇居民生活用水、河道输水损失、绿洲植被耗水、绿洲内农田用水和降水补充等, 额济纳旗绿洲维持现状需要黑河下泄水量(狼心山)为1.93~2.23×108 m3之间, 若使现有的植被恢复到目前最高生产力水平, 需要黑河下泄水量(狼心山)为4.28~5.17×108 m3之间. 相似文献
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南京葫芦洞石笋δ13C对冰期气候的复杂响应与诊断 总被引：3，自引：0，他引：3
文中重建了南京葫芦洞内距今75~10 ka期间7支石笋δ13C的时间变化序列, δ13C曲线在重叠时段均具有一致性波动形式. 在最后一个冰期/间冰期旋回, δ13C值变化幅度达6‰, 反映了C3/C4植被类型变化对δ13C的主控作用. 然而, 在末次冰期格陵兰冰心记录的DO暖事件时(千年尺度), δ13C与指示降水变化的δ18O呈反相关, 主要反映了快速渗水条件下洞穴岩溶水对土壤CO2溶解量的降低. 据同期生长石笋δ13C和δ18O对比分析, 石笋碳同位素动力分馏程度与生长速率有关. 进一步研究发现, 本区末次冰消期植被类型变化滞后于降水变化约700年. 相似文献
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季风常绿阔叶林恢复演替系列地下部分碳平衡及累积速率 总被引：1，自引：1，他引：1
在对亚热带顶极森林生态系统-季风常绿阔叶林及其自然恢复演替系列-针阔叶混交林和马尾松林的土壤有机质、凋落物与粗死木输入量和现存量以及水文学过程中可溶性有机碳长期定位监测的基础上, 结合5年一次的根系生物量动态观测资料和1年的土壤呼吸与凋落物+粗死木呼吸测定, 得到了该恢复系列地下部分碳平衡和累积速率及其时间动态变化. 结果如下: 季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松林2002年地下部分碳库分别为23191 ± 2538, 16889 ± 1936 和12680 ± 1854 g·m-2. 从1978年到2002年的24年间, 碳的年平均增长速度分别为383 ± 97, 193 ± 85和213 ± 86 g·m-2·a-1. 3个森林类型全年都表现出碳的净增长态势, 即相对于大气来说, 3个森林类型的地下部分总体上是碳汇, 但季节上有差异, 表现在每年的4~6月份是较强的碳源, 7~9月份是较弱的碳源; 10~11月份是较强的碳汇, 12~3月份是较弱的碳汇. 相似文献
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过去300年中国土地利用、土地覆被变化与碳循环研究 总被引：11，自引：0，他引：11
历史时期的土地利用与土地覆被变化是影响陆地生态系统碳循环的重要因素。过去300年间,我国土地利用与覆被发生了较大变化,林地面积迅速减小,垦殖扩张明显,均对陆地生态系统的碳循环产生了重要的影响。采用通过第一手历史文献资料重建的历史土地数据,分析了过去300年我国土地利用变化的主要特征,研究表明：在研究时段,耕地面积持续增加,从清前期1661年的60.78×10^6hm^2增加到20世纪末的96.09×10^6hm^2;森林面积从1700年的248.13×10^6hm^2降至1949年的109.01×10^6hm^2。受土地利用与覆被变化影响,全国陆地生态系统的碳储量也随之变化。其中,地上植被破坏弓I起的碳排放大约为3.70Pg C;土壤有机碳排放介于0.80-5.84Pg C之间,最适估计为2.48Pg C;植被和土壤变化引发的碳排放总计达4.50-9.54Pg C,最适估算为6.18Pg C。这远小于国外学者估算所得的17.1-33.4Pg C的排放量。碳排放的空间分异明显,由于东北地区和西南地区的植被破坏相对较大,过去300年间这两个地区受土地利用与覆被变化影响的碳排放也较大,其余排放量从大到小依次为内蒙古地区、华南西部地区、新疆和青藏高原区;而作为历史上传统农区的华北地区和华东地区,土地利用与覆被变化对陆地生态系统碳储量影响相对较小。但是近年有关研究显示,目前全国自然植被活动增强,土地利用活动,特别是农林活动正对陆地生态系统碳储量产生比较明显的积极作用。 相似文献
12.
对太平洋海山Fe-Mn结壳最表层样品的稀有气体同位素丰度与组成测定发现, Fe-Mn结壳稀有气体存在如下特征: ① He, Ar同位素丰度与组成存在明显的分组现象, 分别命名为低3He/4He型和高3He/4He型; ②低3He/4He型样品4He丰度高(平均为191×10-9 cm3·STP·g-1), 4He, 20Ne和40Ar丰度变化范围大(分别为42.8×10-9~421×10-9, 5.40×10-9~141×10-9和773×10-9~ 10976×10-9 cm3·STP·g-1); 高3He/4He型样品4He丰度低(平均为11.7×10-9 cm3·STP·g-1), 4He, 20Ne和40Ar丰度变化范围小(分别为7.57×10-9~17.4×10-9, 10.4×10-9~25.5×10-9和5354×10-9~9050×10-9 cm3·STP·g-1); ③低3He/4He型样品3He/4He比值(R/RA=2.04~2.92)远低于MORB值(R/RA=8±1), 40Ar/36Ar比值(447~543)明显较大气值(295.5)高; 高3He/4He型样品3He/4He比值(R/RA=10.4~12.0)略高于MORB值(R/RA=8±1), 40Ar/36Ar比值(293~299)接近大气值; ④所有样品的Ne同位素组成(20Ne/22Ne和21Ne/22Ne比值分别为10.3~10.9和0.02774~0.03039)与38Ar/36Ar比值(0.1886~0.1963)变化都很小, 无明显分组, 且与大气相应值(38Ar/36Ar, 20Ne/22Ne, 21Ne/22Ne比值分别为0.187, 9.80和0.029)接近. 样品的稀有气体组成与区域不均一性表明, 稀有气体主要来自下地幔, 低3He/4He型与高3He/4He型样品的稀有气体同位素组成分别类似于HIMU型和EM型富集地幔特征. 具有HIMU型稀有气体同位素组成特征的低3He/4He型结壳产出于麦哲伦海山、马尔库斯-威克海岭、马绍尔海山链和中太平洋海山, 具有EM型稀有气体同位素组成特征的高3He/4He型结壳产出于莱恩群岛海山链, 可能暗示了麦哲伦海山、马尔库斯-威克海岭、马绍尔海山链和中太平洋海山起源于HIMU型下地幔源区, 莱恩群岛海山链起源于EM型下地幔源区, 这与海山基底玄武岩研究得到的结果相吻合. 源区性质的差异是Fe-Mn结壳稀有气体明显分组的根本原因, 地幔脱气作用使得样品的稀有气体核素丰度同步降低, 而源区放射性成因核素的积累对Fe-Mn结壳稀有气体核素丰度和同位素比值的影响甚微. 相似文献
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生态环境需水量评估方法与例证 总被引：13，自引：0，他引：13
首先评价了生态环境需水量概念内涵, 包括概念的界定、生态环境水的组成结构和需水特点. 在此基础上, 提出了生态环境需水量分级和计算方法. 以黄淮海地区为研究实例, 估算了研究区生态环境现状用水量、最小需水量、适宜需水量, 并计算了相应的缺水量. 然后根据相关的规划, 对未来的水平年2010年, 2030年和2050年生态环境需水量进行了预测. 结果显示, 随着功能设定的不同, 水资源参照平台的差异, 最小和适宜生态环境需水量不同, 相应的缺水量也会产生差异. 研究表明, 黄淮海地区最小生态环境需水范围在2.84×1010~1.02×1011 m3, 适宜需水量范围在6.45×1010~1.78×1011 m3, 最小需水时的缺水量范围为9.1×109~2.16×1010 m3之间, 适宜需水时的缺水量范围为3.07×1010~7.53×1010 m3之间. 通过不同的缺水量数值, 可以安排配水的优先性. 三个预测年的生态环境需水量范围分别为4.49×1010~1.73×1011 m3, 5.99×1010~2.09×1011 m3和7.44×1010~2.52×1011 m3. 相似文献
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基于区域ET结构的黄河流域土壤水资源消耗效用研究 总被引：3，自引：0，他引：3
文中依据水资源的特性, 对土壤水资源做了重新定义. 并结合其动态转化关系, 以消耗项—蒸发蒸腾(ET)为基础, 剖析了土壤水资源的消耗结构和效用. 将区域土壤水资源的消耗效用分解为3部分: 高效消耗(植被蒸腾消耗)、低效消耗(植被的部分棵间蒸发)和无效消耗(裸地和植被的部分棵间蒸发). 此外, 按照是否参与生产, 又将高效消耗和低效消耗作为生产性消耗, 无效消耗由于其参与水循环而被认为是非生产性消耗. 在此基础上, 以黄河流域为例, 采用WEP-L分布式水文模型, 对土壤水资源的消耗效用做了分析. 结果表明: 全流域2078.89×108 m3土壤水资源中, 植被蒸腾的消耗量为381.89×108 m3, 棵间和裸地的土壤蒸发消耗量为1697.09×108 m3; 有效消耗量为920.50×108 m3, 无效消耗量为1158.86×108 m3; 在有效消耗中, 高效消耗占41.5%, 低效消耗占58.5%, 且区域间的差异较大. 林草农田ET的消耗效用均表现为: 无效消耗量最大, 且裸地占较大比重, 低效消耗量次之, 高效蒸腾消耗量最小; 有植被覆盖的土地的无效消耗量较裸地的无效消耗量小; 草地的无效消耗量远大于林地的无效消耗量. 在有效消耗中, 农田中低效消耗占较大比重, 林草地的高效和低效消耗相近, 但草地的低效消耗量大于林地. 由此可见, 在调控土壤水资源的利用效用时, 应结合区域特点, 按照减少无效消耗、提高低效消耗, 增大高效消耗的原则进行区域植被盖度和种植结构的调整. 相似文献
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安徽铜陵地区燕山期侵入岩的成因及其对深部动力学过程的制约 总被引：42，自引：2，他引：42
铜陵地区燕山期侵入岩的岩石学、元素和同位素地球化学研究表明: (ⅰ) 研究区SiO2≤55%的侵入岩主要为橄榄玄粗质系列岩石, 来自富集地幔的玄武质岩浆在上升过程中与下地壳物质发生低程度混染, 混染后的岩浆进一步发生分离结晶作用形成了这些岩石; (ⅱ) SiO2 >55%的侵入岩主要为高钾钙碱性系列岩石, 与埃达克岩(adakite)有许多类似地球化学特征, 如富钠, 高Al2O3, Sr, Sr/Y与La/Yb比值, 大部分样品的Y < 18×10-6, Yb < 1.9×10-6, 但与埃达克岩也有不同之处, 如同位素组成((εNd(t) = -9.16 ~ -16.55, (87Sr/86Sr)i = 0.7068 ~ 0.7105)以及相当一部分样品的Y>18×10-6, Yb>1.90×10-6. 铜陵地区SiO2 >55%的侵入岩很可能由幔源岩浆与玄武质下地壳熔融形成的埃达克质(adakite-like)岩浆混合形成. 来自地幔的橄榄玄粗质岩浆底侵可能为下地壳熔融提供了热量. 相似文献
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科学评估人类活动引起的土地利用/土地覆被变化所导致的陆地生态系统碳收支,将有助于降低陆地生态系统碳排放估算的不确定性.文章基于历史自然植被和耕地数据集建立不同生态系统的开垦速率,设定碳密度和响应曲线参数后,利用簿记模型估算近300年来中国耕地开垦导致的碳排放量.主要结论如下:(1)过去300年中国耕地累积增加约7.93×10~5km~2,开垦的耕地主要来源于森林(65%)和草地(26%);(2)近300年中国耕地开垦活动导致的碳排放总量介于2.94～5.61Pg,适中值为3.78Pg;(3)不同生态系统的碳排放差异较大,森林开垦导致的碳排放最大,草地和沼泽次之,灌丛的碳排放量最少,荒漠生态系统在开垦过程中表现为碳汇;(4)过去300年耕地开垦的碳排放总量,在年际间呈两头高中间低的U字型格局,在省际间表现为东北和西南地区的碳排放总量较大,而新疆、西藏、青海碳排放总量相对较少. 相似文献
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山东沂沭地区幔源矿物中的流体和稀有气体地球化学研究 总被引：3，自引：1，他引：3
幔源物质中的流体和稀有气体是地幔信息的重要示踪剂. 利用热爆裂法和熔融法分别测试了山东沂沭地区新生代玄武岩中二辉橄榄岩包体的流体和稀有气体同位素组成, 结果表明, 其流体组成以CO2、CO、H2等为主, 三者约占流体总量的90%以上, 与中国东部其他地区幔源包体的研究结果类似; 3He/4He比值主要介于0.82~2.74 Ra, 40Ar/36Ar = 299.5~758.8, 均远低于大洋中脊玄武岩等典型上地幔样品值, 主要反映了大气和部分放射成因组分的影响. 沂沭地区幔源矿物的C/3He = (27.6~1050)×109, N2/Ar = 927~56612, N2/3He= (2.5~27)×109, 与受板块俯冲影响的美国西部、新西兰等地区幔源流体类似, 在多种综合图解上均位于地幔-地壳-大气源区之间, 反映大气和富有机组分的地壳物质的影响. 上述结果表明, 研究区幔源矿物流体和稀有气体同位素的组成可能反映了岩浆喷出过程或喷出后的变化, 也可能与古俯冲板块对该区陆下地幔的影响有关. 相似文献
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Using China's ground observations, e.g., forest inventory, grassland resource, agricultural statistics, climate, and satellite data, we estimate terrestrial vegetation carbon sinks for China's major biomes between 1981 and 2000. The main results are in the following: (1) Forest area and forest biomass car- bon (C) stock increased from 116.5×106 ha and 4.3 Pg C (1 Pg C = 1015 g C) in the early 1980s to 142.8×106 ha and 5.9 Pg C in the early 2000s, respectively. Forest biomass carbon density increased form 36.9 Mg C/ha (1 Mg C = 106 g C) to 41.0 Mg C/ha, with an annual carbon sequestration rate of 0.075 Pg C/a. Grassland, shrub, and crop biomass sequestrate carbon at annual rates of 0.007 Pg C/a, 0.014― 0.024 Pg C/a, and 0.0125―0.0143 Pg C/a, respectively. (2) The total terrestrial vegetation C sink in China is in a range of 0.096―0.106 Pg C/a between 1981 and 2000, accounting for 14.6%―16.1% of carbon dioxide (CO2) emitted by China's industry in the same period. In addition, soil carbon sink is estimated at 0.04―0.07 Pg C/a. Accordingly, carbon sequestration by China's terrestrial ecosystems (vegetation and soil) offsets 20.8%―26.8% of its industrial CO2 emission for the study period. (3) Considerable uncertainties exist in the present study, especially in the estimation of soil carbon sinks, and need further intensive investigation in the future. 相似文献
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黄土高原现代土壤和古土壤有机碳同位素对植被的响应 总被引：28，自引：3，他引：28
黄土高原古土壤碳同位素与古植被的关系是一直未能很好解决的问题. 其中一个主要原因是由于对该地区现代C4/C3植被分布特征与现代土壤碳同位素组成之间的关系缺乏足够的了解. 初步研究了黄土高原主要植物及现代土壤碳同位素组成, 对比了现代土壤和黄土-古土壤序列的有机碳同位素组成变化特征. 结果表明: 黄土高原现代植被以C3植物为主, C4植物主要来自适宜在暖湿条件下生长的禾本科植物(如白羊草Bothriochloa ischaemum和狗尾草Setaria viridis等). 森林土壤的碳同位素组成δ 13C值明显低于黄土塬面的碳同位素组成, 现代土壤的碳同位素组成与现代植被的分布是一致的. 根据此关系推断: 在相对暖湿的古土壤阶段(间冰期)C4草本植物比例增加, 在相对干旱的黄土阶段(冰期)灌木和C3草本植物比例增加. 相似文献