全球变化研究国家重大科学研究计划(2013CB956700)
- 作品数：14 被引量：217H指数：10
- 相关作者：王世杰刘秀明刘再华倪健彭韬更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学中国科学院华南植物园更多>>
- 发文基金：全球变化研究国家重大科学研究计划国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球农业科学生物学更多>>
- 石灰岩与白云岩坡地土壤饱和导水率对比研究被引量：6
- 2015年
- [目的]对比研究不同下垫面特征和土地利用方式对两类坡地表层土壤性质及其土壤饱和导水率（Ks）的影响。[方法]以喀斯特地区不同岩性下垫面的石灰岩和白云岩两类坡地表层土壤为研究对象,采用Guleph稳定入渗仪和土壤分析的方法。[结果]（1）石灰岩和白云岩表层土壤在受到放牧作用影响后,土壤均呈现显著退化趋势,其容重、黏粒含量增大,孔隙度、有机质含量降低。（2）石灰岩和白云岩两类坡地表层土壤在未受到人为干扰的自然植被条件下,由于表层岩溶带的发育,Ks都很高,平均值分别为328.6和257.2mm/h。其中,石灰岩坡地相比白云岩坡地,Ks具有更高的空间变异性,二者Ks变异系数变化范围分别为90.71%~95.62%和59.60%~67.32%。（3）受到放牧作用影响后,石灰岩和白云岩坡地表层土壤Ks相比自然植被状态下呈显著降低趋势,Ks分别降低52.2%和86.7%,白云岩坡地Ks降低程度大,高于石灰岩坡地。
- 孟凡德彭韬王世杰蔡先立张林
- 关键词：石灰岩白云岩土壤
- 逐级提取-高效液相色谱法快速测定植物组织中8种有机酸被引量：11
- 2014年
- 针对植物组织中草酸存在的不同形态,建立了水和稀盐酸作为提取介质的逐级提取方法,获得了水溶态和酸溶态草酸及乙醇酸、乙醛酸、酒石酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸等有机酸。采用Hypersil ODS(200 mm×4.6mm,5μm)色谱柱,以5 mmol/L磷酸二氢钾水溶液(pH 2.8)作为流动相,在进样量5μL、检测波长210 nm、柱温30℃的条件下,通过分时段控制流速实现了8种有机酸的快速分离,同时去除了盐酸对酸溶态草酸测定的干扰。本方法精确灵敏、回收率高、重复性好,可应用于实际样品的测定分析。
- 黄天志王世杰刘秀明刘虹吴沿友罗绪强
- 关键词：高效液相色谱有机酸植物
- 喀斯特地表水生生态系统生物碳泵的碳汇和水环境改善效应被引量：14
- 2017年
- 碳汇研究是全球碳循环研究的重要内容.近年来,陆地水生生态系统的碳汇日益受到重视,被认为是"遗失碳汇"的重要组成部分.最新研究发现,碳酸盐风化碳汇占岩石风化碳汇的94%,因此,喀斯特地表水生生态系统的碳汇显得尤为重要.生物碳泵效应作为一种稳碳和固碳过程,是形成长期稳定碳酸盐风化碳汇的重要机制,是碳循环的重要环节.生物碳泵效应的核心控制元素是碳元素,该效应在富含溶解无机碳(DIC)的喀斯特地表水生生态系统中发挥着重要作用.目前生物碳泵效应的研究主要集中在两个方面:(1)内外源有机碳的区分是准确评价和计算生物碳泵效应碳汇的关键;(2)发现生物碳泵效应影响水环境指标和水质状况.未来,一方面应精确地对陆地水生生态系统碳汇量进行估算,研究不同气候和土地利用对碳汇量的影响;另一方面,揭示生物碳泵效应与水环境的相互作用机制.重点包括以下4个方面:(1)验证地表水生生态系统"元素比值控制假说";(2)生物碳泵效应对水体元素化学计量比的调控潜力;(3)形成不同碳汇机制(生物碳泵效应和富营养化机制)的根本原因;(4)生物碳泵效应通过物理-化学-生物耦合作用改善水环境的可能机制.最后,探究微生物碳泵效应应用于陆地水生生态系统的可能性.
- 陈崇瑛刘再华
- 关键词：水环境改善
- 普定喀斯特地区不同演替阶段植物群落凋落物动态被引量：22
- 2013年
- 凋落物是陆地生态系统碳收支和物质循环的重要组成部分。本研究于2011年3月—2012年2月对普定喀斯特区6个演替阶段(稀灌草丛、藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林、次生乔木林以及原生乔木林)植物群落的凋落物生物量、组分(叶、枝、花果等)、月动态进行了定位观测。结果表明:6个演替阶段群落年均总凋落量分别为789.5、3821.8、4315.0、4158.8、4201.0和3950.4kg·hm-2;随着群落正向演替的推进,植物群落凋落物量表现为先升高后缓慢下降最后趋于稳定。叶凋落量占总凋落量的59.0%～77.7%,枝凋落量占7.9%～24.0%,花果等凋落量占5.4%～24.0%,叶凋落量比例随群落正向演替递减,枝凋落量与群落演替阶段显著正相关。原生乔木林、灌木林和稀灌草丛群落凋落物的月变化规律为单峰型,其余3个演替群落凋落物的月变化规律均为双峰型;叶凋落物的月动态与总凋落物一致。
- 熊红福王世杰容丽倪健刘秀明
- 关键词：凋落物植被
- 喀斯特洞穴系统碳循环的烟囱效应研究现状及展望被引量：17
- 2014年
- 对全球碳循环的系统研究已有几十年的历史，至今已取得很多重要成果，但对占整个地球陆地面积约10％的喀斯特地区碳循环的研究却在近10～20年来才逐渐受到重视。近年来的研究表明，岩溶作用对全球碳循环具有重要影响。目前，科学家们对影响喀斯特地区碳循环的各种因素有了较为全面系统的认识，并对碳源或碳汇量进行了估算。然而，与非喀斯特地区不同，喀斯特地区普遍发育着大小和形态各异的溶洞／裂隙，为喀斯特地区地一气交换增加了一个通道（窗口），其在喀斯特地区碳循环过程中扮演着什么样的角色，至今还少有报道。已有研究显示，喀斯特洞穴具有明显的烟囱效应，是不可忽略的。综述前人的研究发现，洞穴系统碳循环研究还存在诸多问题有待进一步研究，如烟囱效应对区域和全球大气CO2的贡献；烟囱效应的区域差异、季节变化及其原因（驱动力）；烟囱效应对当地生态系统的影响等。随着现代科学技术（如涡度相关、大孔径闪烁和同位素）的发展，为解决上述问题提供了可能。因此，有必要运用现有的先进手段对洞穴系统碳循环进行自动连续监测和研究，这对喀斯特地区碳循环，甚至全球碳循环研究均具有重要意义。
- 罗维均王世杰刘秀明
- 关键词：碳酸盐岩涡度相关稳定同位素
- 滇池流域地下水、河水硝酸盐污染及来源被引量：15
- 2014年
- 为了揭示滇池NO3-的污染来源和污染途径,本次研究在滇池流域不同地区收集了14个地下水和35个河水样品,进行了水化学及氮同位素分析。结果显示,滇池流域河水NO3-浓度在0.01~45.92mg/L之间,地下水NO3-浓度在0.05~99.52mg/L之间。NO3-浓度较高的区域,集中在流域城镇居民区(41.41±39.32mg/L)和昆明市主城区(19.91±15.02mg/L)。林地泉水、盘龙江上游以及流域东、南部河水NO3-浓度较低,污染较轻。δ15 N-NO3-值显示,流域居民区地下水(+9.9‰^+27.8‰)与主城区河水(+3.2‰^+32.1‰)中NO3-的主要来源是生活污水,流域东、南面河水(+4.4‰^+7.2‰)NO3-污染源以化肥为主。林地泉水与盘龙江上游河水δ15 N-NO3-值均小于+10‰,大气沉降是人为N的主要来源。耕地地下水δ15 N-NO3-值变化范围较宽(+5.5‰^+23.7‰),NO3-浓度高(45.77±40.91mg/L),受农业生产的影响强烈,人畜粪便、化肥肥料、大气沉降都是氮的输入源。
- 黄强盛李清光卢玮琦杨伟红王仕禄
- 关键词：滇池流域硝态氮水化学氮同位素
- 碳酸盐风化碳汇与森林碳汇的对比--碳汇研究思路和方法变革的必要性被引量：7
- 2012年
- 目前,全球碳循环研究主要集中在海洋碳汇以及陆地土壤和植被碳汇,而对岩石风化碳汇仅考虑地质长时间尺度的硅酸盐风化作用,而认为碳酸盐风化在长时间尺度上对碳汇无贡献。然而,碳酸盐相对于硅酸盐有快得多的溶解速度,且对全球变化(特别是气候和CO2变化)的响应迅速,同时由于生物作用和人为活动的影响,使得碳酸盐风化碳汇的能力需要重新评价。最新的研究发现,由碳酸盐溶解、全球水循环及水生生物光合利用溶解无机碳共同作用,即水-岩-气-生相互作用形成的大气碳汇,远远大于之前只估计了河流输运的无机碳汇,其量级与森林碳汇量相当,因此有必要对传统的碳汇研究思路和方法进行某些变革,这有可能为解决所谓的全球"碳失汇"问题找到一条出路。
- 刘再华Wolfgang Dreybrodt
- 关键词：相互作用
- 乌江流域梯级水库的氮磷分布及其滞留效率研究被引量：22
- 2016年
- 河流梯级水坝建设不仅造成营养元素在水库累积,向下游的输送通量降低,而且由于对不同元素的不同拦截效率会影响到元素的计量关系,从而影响水库生态系统和水质变化。为了厘清水库对N、P的拦截效率,本研究于2013-2015年分三次对乌江流域七个大型梯级水库水体总氮（TN）和总磷（TP）浓度进行了采样分析,探讨了不同梯级水库中氮磷营养元素的分布及其滞留效率。结果发现,乌江流域各梯级水库中TN浓度从上游到下游有逐级降低的趋势,每一级水库拦截了2%-13%的氮。乌江流域梯级水库较低的生产力和较高的氧浓度使其对TP的拦截效率更高,但水库较低的TP浓度使得拦截效果容易受到外源P输入的抵消。水库对TN、TP的拦截效率差异导致水库N/P比值发生了明显变化,因而在流域管理控制N、P的方法选择上应充分考虑这一自然过程的影响。
- 向鹏王仕禄卢玮琦杨玉雪黄强盛
- 关键词：乌江流域水库
- 河流水-气界面碳交换研究进展及趋势被引量：10
- 2015年
- 河流水-气界面碳交换是区域和全球碳循环的重要环节,对陆地碳平衡核算和碳循环模型优化具有重要意义.介绍了全球河流水-气界面碳交换研究的相关进展,以及现有研究存在的问题,并在此基础上提出今后相关的研究应关注不同地质-生态和人类活动干扰背景下河流及中小河流水-气界面碳交换,要综合利用双碳同位素示踪、化学计量学、生物标志物等方法辨识河流系统中CO_2,CH_4及其他形态碳的来源和迁移转化过程,同时还要利用野外原位观测、传统采样分析和室内培养的方法开展"水-土/沉积物-气"多界面碳交换的系统综合研究,揭示控制河流系统水-气界面碳交换的关键因子,为相关预测模型的建立以及流域的科学管理提供依据.
- 丁虎刘丛强郎赟超李思亮李晓东汪福顺
- 加强喀斯特关键带长期观测研究,支撑西南石漠化区生态恢复与民生改善被引量：15
- 2020年
- 中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站长期致力于我国西南喀斯特表生过程研究,研究成果揭示了贵州高原喀斯特生态系统物质循环规律及驱动力,论证了我国西南喀斯特碳、氮等营养元素和水循环过程与全球变化响应、反馈机制;剖析了喀斯特生态系统结构与功能、格局与过程,实现对石漠化发生、演变动力学机制的深刻解析,探明了喀斯特退化生态系统修复的途径和机理,并进行示范;针对喀斯特不同地质地貌类型区特点,构建了石漠化治理与生态恢复模式,为西南石漠化地区的生态恢复提供了基础理论和技术支撑。
- 王世杰彭韬刘再华倪健陈喜张信宝刘长成
- 关键词：生态系统生态恢复石漠化
