Evolution of the Pearl River and its Implication for East Asian Continental Landscape Reversion     

ZHANG Hao  CUI Yuchi  QIAO Peijun  ZHAO Meng  XIANG Xuhong 《《地质学报》英文版》2021,95(1):66-76

As the link connecting the South China Continent and the northern South China Sea(SCS),the Pearl River is the focus of sedimentology and petroleum geology research.Its evolutionary process and controlling factors are of great significance in revealing the East Asian continental landscape reorganization during the Late Cenozoic.Based on published data,’source-to-sink’provenance analyses allow systematic deliberation on the birth and evolutionary history of the Pearl River.Close to the Oligocene/Miocene boundary,an abrupt shift in the sedimentary composition indicates significant westward and northward expansion of the river’s watershed area,followed by the establishment of a near-modern fluvial network.This sedimentary change generally concurred with a series of regional geological events,including the onset of the Yangtze throughflow,large-scale development of the loess plateau,and formation of the northwestern arid zone and Asian Monsoon system.These major changes in the geology-climate-ecoenvironment system are in close response to the process of the Cenozoic Xizang(Tibetan)Plateau uplift.Consequently,the East Asian continental landscape and most of midCenozoic drainage systems underwent critical reversion into east-tilting,or east-flowing networks.  相似文献   

含钾岩石微生物转化的分子机制及其碳汇效应     

连宾  肖波  肖雷雷  王伟英  孙启彪 《地学前缘》2020,27(5):238-246

岩石矿物的微生物风化是地球表层系统最为活跃和普遍发生的地质营力之一。微生物对含钾岩石(以硅酸盐矿物为主)的风化能够释放其中的钾、硅和钙等元素,并在合适的环境条件下促进矿物元素的碳酸化沉淀,这是地表元素地球化学循环的重要环节之一。微生物对岩石的生物转化作用既涉及微生物的生长繁殖和代谢调控,也与元素的迁移转化和次生矿物的演化序列有关,具有重要研究价值。采用矿物学、微生物学和分子生物学等相结合的研究方法,有助于系统地研究微生物促进含钾硅酸盐矿物的风化并耦联碳酸化过程及其分子调控机制。研究证实,在纯培养条件下,微生物风化含钾矿物主要采用酸解、螯合、氧化还原等多种方式的协同作用,并可通过调控相关功能基因的表达来响应缺钾的环境以实现其对含钾矿物的有效风化,显然这有赖于微生物通过长期进化而形成的精细的分子调控机制。在土壤生态环境中,微生物对矿物风化的显著特征是该生态环境中微生物群落协同互作的群体作用效应。微生物碳酸酐酶参与的硅酸盐矿物风化伴随碳酸盐矿物的形成过程可能是个长期被忽视的地表碳增汇过程,对该问题的深入探索有助于进一步理解地质演化历史中微生物对碳素迁移转化的驱动机制。加入含钾硅酸盐矿粉的有机肥已经显示出其在土壤改良、作物生长和增加土壤碳汇等方面的正面应用效果,这为利用硅酸盐矿物的生物风化作用来延缓大气CO₂浓度的持续升高提供了新的思路。介绍了有关微生物对含钾岩石生物转化释放钾素的分子机理及其碳汇效应方面的研究进展,以期抛砖引玉,推动该领域研究的快速发展。  相似文献   

长白山天池火山千年大喷发期后火山泥石流沉积特征及其源-汇响应关系     

王璞珺  许伟东  陈海潮  衣键  王寒非  唐华风  王文华  武成智 《岩石学报》2020,36(9):2893-2910

源于长白山天池地区的火山泥石流沉积可分为粗碎屑岩块(岩屑)泥石流和细碎屑浮岩泥石流,它们沿二道白河和松花江水系搬运的路径为从距天池火山口40km的三合水电站经过丰满大坝(360km)和吉林市(380km)到小白旗屯(450km),形成广泛的沉积区域。这两类火山泥石流的沉积成因有两种解释:一是形成于千年大喷发同期,是由一次性洪水事件搬运和沉积形成的;二是形成于千年大喷发期后经过多次搬运和沉积的产物。两个模式的共同问题是都没有考虑天池当时是否有水及其蓄水过程。后一模式在某种程度上,还回避了导致岩屑与浮岩两类泥石流频繁互层的沉积物源和水动力条件以及二者的转换机制,而这恰恰是关于泥石流沉积成因的基本要素。通过重新研究火山泥石流经典剖面(位于天池西北57.73km的水田村),作者发现本区火山泥石流沉积存在明显的物源剥蚀区与沉积堆积区的反剖面关系。即无论是粒径32～500mm的粗碎屑还是0.0625～16mm的细碎屑,成分自下而上(或沉积早期到晚期)呈现规律性变化:剖面下部的碎屑成分以浮岩为主(浮岩在物源区位于顶部),向上粗面岩和玄武岩明显增多(在源区它们位于浮岩之下),而沉积序列上部的碎屑成分是在物源区处于较深层位的岩脉辉绿岩和基底流纹岩。整个序列碎屑成分的沉积分异特征明显。沉积构造和岩相组合特征显示,该火山泥石流剖面的下部和上部碎屑粒度细、分选较好、成层性好、水平状层理发育,主要表现为环境较为稳定的以地面径流为主的河流相和末端扇相背景沉积;中部粒度粗、成层性差、主要表现为突发性洪水作用导致的洪积相事件沉积。沉积序列中频繁出现的冲刷面构造指示水流强度曾出现周期性的快速增加。自下而上冲刷面规模由小变大再变小,指示水流强度由弱变强再变弱。为了探讨天池的积水条件和蓄水过程,作者基于达西定律和质量守恒原理,模拟计算降水量、蒸发量、地表径流量、火山机构整体的平均渗透率和天池积水速率之间的关系。结果显示,当天池火山机构平均渗透率高于6m D(毫达西)时,天池地区降水量减蒸发量即使高达2000mm/y,水亦会全部渗流而出,因此天池不存在积水环境。当降水量减蒸发量小于1500mm/y时,则天池火山体平均渗透率需要小于4m D,天池才可能在200年之内集满现今的水量。当天池降水量减蒸发量小于1000mm/y时,天池火山体平均渗透率需要小于2.5m D,天池才可能在200年之内集满现今的水量。将水田村火山泥石流沉积序列与天池蓄水过程计算结果加以对比,我们提出本区火山泥石流沉积序列的另一种成因解释:(1)这是形成于千年大喷发之后的以地面径流或河流为主的背景沉积与洪水导致的突发性事件沉积互层的序列;上部和下部的细碎屑层主要表现为背景沉积,中部的粗碎屑岩块泥石流主要表现为洪流事件沉积。(2)下部的背景沉积可能对应于天池千年大喷发之后的持续积水过程,时间可能不少于200年;而上部的背景沉积则对应于本区的水系和地貌逐渐稳定并接近于现今条件的稳定型河流沉积。结合天池北坡和西坡古老树木年轮指示的沙松冷杉生长年代(公元1749-1768)同时考虑松柏类植物对水系和地貌稳定性较为敏感等因素,推测上部沉积环境趋于稳定的时间应该不晚于公元十八世纪初。  相似文献   

黄渤海近海海藻养殖规模及固碳强度时空分布     

曹万云  肖鲁湘  王德  侯金鑫 《海洋科学》2018,42(4):112-119

定量研究黄渤海近海大型经济海藻的面积、产量及其固碳能力和空间分布,对海洋牧场建设和海藻固碳强度研究具有重要意义。基于2001—2016年《中国渔业统计年鉴》和2016年《山东渔业统计年鉴》数据,对2001—2015年黄渤海近海和全国近海养殖大型经济海藻的产量、面积及结构进行了对比分析,采用CCI指数计算了黄渤海近海及全国近海大型经济海藻的固碳能力,并分析了2016年山东省养殖海藻的空间分布特征。研究表明:2001—2015年海藻养殖面积、产量整体呈上升趋势,其中全国海藻养殖面积在2005—2007年,产量在2006—2007年出现间断性下降,黄渤海海藻养殖面积在2005—2007年,产量在2001—2003年、2005—2008年出现阶段性下降;黄渤海近海海藻养殖产量占全国近海海藻养殖产量年均约45.53%,固碳总量占全国海藻固碳总量年均约51.75%,其中裙带菜,海带及紫菜为黄渤海海藻养殖的主要经济藻类;以山东省为典型省份的海藻固碳强度在海岸带间表现出明显的空间分布差异,其中威海市荣成区域人工养殖海藻固碳总量最多。  相似文献   

海洋碳汇高分辨率检测技术综述和展望          下载免费PDF全文

景士杰  陈方帅  郭鑫  庞新月  胡珍珍  屠奇超  刘纪化 《海洋开发与管理》2022,39(2):29-33

为助推我国碳中和目标的实现以及提升我国在海洋碳汇领域的国际话语权,文章以海洋碳汇机制为切入点,系统梳理高分辨率生物和化学检测技术及其扩展应用。研究结果表明:海洋惰性溶解有机碳库对于海洋增汇具有重要意义,这对溶解有机碳汇资源高分辨率检测技术提出新的要求;目前具有“指纹特征”的高分辨率检测技术主要包括流式细胞和功能基因芯片生物检测技术以及光谱和质谱化学检测技术,此外结合稳定碳同位素标记技术实现生物溯源和化学检测的链接,均具有重要应用前景。  相似文献   

THE PEATLAND/ICE AGE HYPOTHESIS REVISED, ADDING A POSSIBLE GLACIAL PULSE TRIGGER     

LARS G. FRANZÉN  ROGER A. CROPP 《Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography》2007,89(4):301-330

Carbon sequestering in peatlands is believed to be a major climate‐regulating mechanism throughout the late Phanerozoic. Since plant life first evolved on land, peatlands have been significant carbon sinks, which could explain significant parts of the large variations in atmospheric carbon dioxide observed in various records. The result is peat in different degrees of metamorphosis, i.e. lignite, hard coal and graphite. During phases of extensive glaciations such as the 330–240 Ma Pangea Ice Age, atmospheric carbon dioxide was critically low. This pattern repeats itself during the Pleistocene when carbon dioxide oscillates with an amplitude of c. 200–300 ppmv. This paper suggests that the ice age cycles during the Pleistocene are generated by the interglacial growth of peatlands and the subsequent sequestering of carbon into this terrestrial pool. The final initiation of ice age pulses towards the end of inter‐glacials, on the other hand, is attributed to the cyclic influx of cosmic dust to the Earth surface, which in turn regulates cloud formation and the incoming shortwave radiation. These shorter cycles have a frequency of c. 1000‐1250 years and might be connected to sunspot or other low frequency solar variations. In a wider context the ice age cycling could be regarded as an interplay between terrestrial life on the high latitudes of the northern hemisphere and the marine subsurface life in the southeast. If the results presented here are correct, the present global warming might just be the early part of a new warm period such as the Bronze Age and the Roman and Medieval Warm periods. This could be caused by entry into another phase of decreasing influx rates of cosmic dust. The increasing concentrations of atmospheric carbon dioxide might have contributed to this warming but, most important of all, it might temporarily have saved us from a new ice age pulse.  相似文献   

一次华南暴雨过程中水汽输送和热量的研究   总被引：24，自引：2，他引：24  

廖胜石  罗建英  寿绍文  林开平 《南京气象学院学报》2007,30(1):107-113

利用NCEP/NCAR 每日4 次全球再分析1°×1°网格资料,计算了2004年7月17-21日华南汛期暴雨过程的水汽通量、视热源(Q1)和视水汽汇(Q2),并探讨了其垂直分布特征.结果表明:华南汛期暴雨过程中存在大量的水汽和凝结潜热.孟加拉湾、南海和西太平洋都是这次华南暴雨过程重要的水汽供应源.暴雨区南边界为水汽的主要输入区,北边界为主要输出区,而暴雨区南、东边界的水汽输送主要发生在低层,西边界在中、低层的水汽输送大致相当.在这次降水过程中,视热源和视水汽汇的较大值与降水的大值区有很好的对应关系.视热源、视水汽汇和垂直上升运动与降水量的变化总体趋势是一致的.视热源垂直方向上的峰值在400 hPa附近,而视水汽汇呈双峰型特征,峰值分别在700 hPa和450 hPa附近.垂直平流项均是视热源、视水汽汇的主要贡献者.  相似文献   

Terrestrial vegetation carbon sinks in China, 1981―2000     

Fang JingYun  Guo ZhaoDi  Piao ShiLong  Chen AnPing 《中国科学D辑(英文版)》2007,50(9):1341-1350

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   

岩溶土壤系统对空气CO_2的吸收及其对陆地系统碳汇的意义——以桂林丫吉村岩溶试验场的野外观测和模拟实验为例   总被引：5，自引：0，他引：5  

潘根兴 《地学前缘》2000,(4)

以桂林丫吉村岩溶实验场为例 ,对湿润亚热带岩溶土壤系统进行了土壤植被系统CO2 浓度变化、土壤有机质分解的CO2 产生等野外观测以及实验室土壤灰岩土柱系统模拟实验。实验表明在土壤地球化学条件的控制下 ,岩溶土壤系统存在着对空气CO2 的显著吸收效应 ,其值可达 2 2～ 130 g/ (m2 ·a) ,并以此为依据估算了中国岩溶土壤系统对大气的碳汇约为 4× 10 13g/a。因而揭示了岩溶土壤系统可能是十分重要的陆地碳汇 ,在讨论全球碳汇饱和问题中必须重视这一碳汇的变化。  相似文献   

不同植物群落对灰岩试块溶蚀速率的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴孔运  蒋忠诚  叶晔 《吉林大学学报(地球科学版)》2007,37(5):967-971

用澳大利亚产的微侵蚀计,对湖南郴州礼家洞3个植物群落土壤和泉水中的灰岩溶蚀速率进行了精确测定。对取得的1 650个数据,用SPSS应用软件进行处理,发现乔木群落泉水和土壤中灰岩的平均溶蚀速率最高,分别为3.17 mm/a和0.63 mm/a。在测定灰岩溶蚀速率的同时,对泉水的水化学特征和土壤中的TOC进行了分析,发现乔木群落样地的泉水有更强的溶蚀力（较低的方解石饱和指数和较高的CO₂分压）。乔木群落土壤中的TOC比灌丛、草丛的多。与灌丛、草丛相比,乔木群落对CO₂汇的贡献最大。  相似文献