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普定岩溶水-碳循环模拟试验场水体双碳同位素特征(δ^(13)C-Δ^(14)C)与碳足迹 被引量：1
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作者 李栋 赵敏 +1 位作者 刘再华 陈波 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期155-166,共12页
河流输送到海洋的溶解无机碳(DIC)和有机碳(OC)受自然和人为双重因素的影响。了解DIC和OC的年龄、来源和转化,有助于掌握全球碳收支和提高现在以及未来自然和人类对河流碳循环影响的估算精度。本研究以普定岩溶水碳循环试验场泉(地下水)... 河流输送到海洋的溶解无机碳(DIC)和有机碳(OC)受自然和人为双重因素的影响。了解DIC和OC的年龄、来源和转化,有助于掌握全球碳收支和提高现在以及未来自然和人类对河流碳循环影响的估算精度。本研究以普定岩溶水碳循环试验场泉(地下水)池(地表水)耦联系统为研究对象,利用双碳同位素(^(13)C-^(14)C)方法,结合水生植物生长和传统水文地球化学特征,揭示了地下水地表水系统中DIC和颗粒有机碳(POC)的来源及其转化机制。研究发现:(1)泉池系统中DIC和POC的Δ^(14)C具有相同的变化趋势,泉水中Δ^(14)C值低于池水中Δ^(14)C值,反映后者可能有“较年轻”的CO_(2)的加入;(2)池水水化学和碳同位素变化由土地利用类型和池中水生植物共同控制;(3)池水中颗粒有机碳(POC)浓度明显高于泉水,且其Δ^(14)C值表现出与沉水植物和DIC的一致性(表观年龄均为3200~900 a),说明池水POC主要源于池中水生植物光合作用利用了碳酸盐风化产生的老碳(DIC),使新形成的有机质在表观年龄上“偏老”;(4)池水水体内源有机碳对水体POC的贡献在75%以上,内源有机碳通量(以C计)在250 t·km^(-2)·a^(-1)至660 t·km^(-2)·a^(-1)之间,相对于其他土地利用类型,草地对应的地表水系统具有最大的内源有机碳占比和通量,指示了沉水植物控制型浅水水体初级生产对有机碳循环的重要作用。综上,我们认为在岩溶区通过土地利用调整来调控水生植物群落对于增加碳汇具有重要潜力。 展开更多
关键词 溶解无机碳 颗粒有机碳 内源有机碳 双碳同位素 碳足迹 普定岩溶水碳循环模拟试验场
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怒江水化学与碳同位素组成对青藏高原岩石风化碳汇效应的指示 被引量：1
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作者 刘文景 孙会国 +1 位作者 李源川 徐志方 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2023年第12期2992-3009,共18页
青藏高原是世界上地质构造和环境背景最复杂的地理单元之一,也是大陆风化与碳循环研究的重点区域,其风化碳通量的准确厘定一直是地质过程碳源-汇量化和机制研究的热点和难点.相对高原其他大河,怒江受人类活动影响较弱,保持着较为原始的... 青藏高原是世界上地质构造和环境背景最复杂的地理单元之一,也是大陆风化与碳循环研究的重点区域,其风化碳通量的准确厘定一直是地质过程碳源-汇量化和机制研究的热点和难点.相对高原其他大河,怒江受人类活动影响较弱,保持着较为原始的状态.本研究对怒江流域高时空分辨率水化学和双碳同位素(δ^(13)CDIC-Δ14CDIC)组成进行分析,结果表明:河水溶质和溶解无机碳来源于碳酸和硫酸对岩石的风化反应,以碳酸盐岩风化贡献为主,并明显受到断裂带温泉中深部碳混入的影响.怒江干流地质碳和现代碳的平均贡献分别为35.2%和64.8%;硫化物氧化贡献了河水中90%以上的硫酸根.在考虑硫化物氧化产生的硫酸参与岩石风化过程后,流域硅酸盐岩和碳酸盐岩风化对大气CO_(2)的消耗通量分别降低了约52.0%和37.4%.怒江流域风化在短时间尺度上为“碳汇”,而硫酸参与使其在地质时间尺度上表现为“碳源”.河流离子浓度、特征元素比值和不同岩石风化物质贡献的时间变化表明,流域碳酸盐岩风化较硅酸盐岩风化对温度和径流变化更为敏感,其对河流物质输入贡献份额在季风降雨期明显升高,不同岩石风化过程对河流溶质的影响受控于水文路径和水-岩反应时间.本研究揭示了代表性高原流域不同岩石化学风化贡献和碳汇效应对水热条件变化的响应,对于阐明高原流域风化控制机制及其碳源-汇净效应具有重要科学意义. 展开更多
关键词 青藏高原 怒江流域 风化碳汇效应 水化学-双碳同位素 高时空分辨率
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