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岩溶水库藻源性有机质来源对表层沉积物有机碳矿化过程的影响
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作者 黄思宇 蒲俊兵 +2 位作者 潘谋成 李建鸿 张陶 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期387-396,共10页
岩溶水生环境富含HCO-3,有利于内源藻类发生生物碳泵作用,形成大量藻源有机质沉积到库底。丰富的藻源性有机质在沉积物中发生矿化作用,影响有机质埋藏过程,影响岩溶水生环境碳循环过程和碳汇潜力。为探究藻源性有机质对矿化作用的影响... 岩溶水生环境富含HCO-3,有利于内源藻类发生生物碳泵作用,形成大量藻源有机质沉积到库底。丰富的藻源性有机质在沉积物中发生矿化作用,影响有机质埋藏过程,影响岩溶水生环境碳循环过程和碳汇潜力。为探究藻源性有机质对矿化作用的影响和岩溶水生环境碳循环稳定性的影响,以岩溶地下水补给型水库(广西大龙洞水库)为研究对象,初步分析从上游到下游不同区域藻源有机质对表层沉积物有机质矿化过程的影响。结果表明:大龙洞水库有机质主要来源为内源藻类(20.9%~65%)和外源土壤(11.8%~53.4%)且具有一定的空间差异,水库上游以土壤来源为主,下游以藻类来源为主。大龙洞水库表层沉积物矿化过程在空间上呈现上游潜在矿化量高于下游潜在矿化量,产生差异的主要因素是在岩溶高溶解无机碳水环境中,藻源性有机碳对微生物矿化过程具有抑制性,降低矿化强度。在生物碳泵作用和无机碳保护下,以藻源性来源为主的岩溶水库表层沉积物有机碳潜在埋藏总量略高于岩溶区土壤的潜在埋藏总量,表明岩溶水库沉积物有着稳定的有机成分积累。 展开更多
关键词 岩溶水库 藻源性有机质 矿化过程 无机碳保护 碳库稳定性
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黔西南簸箕田卡林型金矿中含砷黄铁矿和毒砂的赋金特征研究 被引量:12
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作者 潘谋成 胡凯 +1 位作者 曹剑 韩善楚 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期293-306,共14页
黔西南簸箕田金矿是新近发现的一个中型卡林型金矿。该文在显微镜矿相学观察的基础上,采用电子探针显微分析,包括背散射电子图像、点分析和面分析,对金矿中的赋金矿物展开了基本特征和赋金状态研究,发现含砷黄铁矿和毒砂是主要的赋金矿... 黔西南簸箕田金矿是新近发现的一个中型卡林型金矿。该文在显微镜矿相学观察的基础上,采用电子探针显微分析,包括背散射电子图像、点分析和面分析,对金矿中的赋金矿物展开了基本特征和赋金状态研究,发现含砷黄铁矿和毒砂是主要的赋金矿物。赋金黄铁矿又以环带状和细粒自形为主,莓球状、粗粒以及条带状次之。这些黄铁矿成因复杂,并且可能普遍受到热液蚀变作用影响。环带状黄铁矿核部中的金可能主要以"不可见"超显微包裹金(纳米级自然金,Au0)的形式赋存,而环带部分中的金可能以固溶体金(Au+)的形式赋存,并也可能存在纳米级自然金(Au0)。相比而言,莓球状、粗粒和条带状黄铁矿中的金既可能含有纳米级自然金(Au0),也可能含有固溶体金(Au+)。对于毒砂,单独的毒砂和黄铁矿-毒砂集合体中的毒砂均为热液成因,都赋存金,但以单独的毒砂为主,金以"不可见"超显微包裹金(纳米级自然金,Au0)的形式存在。 展开更多
关键词 簸箕田金矿 含砷黄铁矿 毒砂 电子探针 赋金特征 卡林型金矿
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旅游活动对巴马水晶宫洞穴环境及碳酸钙沉积物景观的影响 被引量:20
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作者 张美良 朱晓燕 +2 位作者 吴夏 张碧云 潘谋成 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期119-130,共12页
巴马县水晶宫洞内次生化学碳酸盐(钙)沉积物景观丰富,类型多样,有石钟乳、石幔、石瀑布、石笋、石柱、石盾等特色景观;尤其是近期仍在发育的洞顶鹅管、卷曲石、石花和石毛等是国内外较为罕见的洞穴奇景。自2007年水晶宫开发以来,对巴马... 巴马县水晶宫洞内次生化学碳酸盐(钙)沉积物景观丰富,类型多样,有石钟乳、石幔、石瀑布、石笋、石柱、石盾等特色景观;尤其是近期仍在发育的洞顶鹅管、卷曲石、石花和石毛等是国内外较为罕见的洞穴奇景。自2007年水晶宫开发以来,对巴马水晶宫洞穴环境及碳酸钙沉积物景观等进行了监测,发现洞穴内流水、滴水、池水数量点减少;洞穴温度升高、湿度降低,CO_2浓度增加,空气负离子浓度减小以及普遍滋生(藻类、苔藓、蕨类等)灯光植物和洞穴景观表面的污染与变色污染、老化等现象。依据洞穴环境变化规律,提出有利于洞穴环境保护以及景观修复的相关措施,为科学合理保护开发旅游洞穴提供重要的科学依据及广泛的应用前景。 展开更多
关键词 岩溶洞穴 旅游开发 环境变化 景观影响与修复 水晶宫 广西
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广西巴马县水晶宫洞穴沉积物特征及其沉积环境 被引量:15
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作者 张美良 朱晓燕 +2 位作者 吴夏 阳和平 潘谋成 《中国岩溶》 CAS CSCD 2013年第3期345-357,共13页
巴马县水晶宫洞内次生化学沉积物景观丰富,类型多样,有石钟乳、石幔、石瀑布、石笋、石柱、石盾等特色景观;尤其是近期仍在发育的洞顶鹅管、卷曲石、石花等是国内外较为罕见的洞穴奇景.据沉积物的沉积类型、物质成分、沉积序次及测年等... 巴马县水晶宫洞内次生化学沉积物景观丰富,类型多样,有石钟乳、石幔、石瀑布、石笋、石柱、石盾等特色景观;尤其是近期仍在发育的洞顶鹅管、卷曲石、石花等是国内外较为罕见的洞穴奇景.据沉积物的沉积类型、物质成分、沉积序次及测年等资料研究表明,水晶宫洞穴沉积物形成于晚第三纪以来.晚第三纪和第四纪早更新世早期,洞内沉积主要为外源水携带的硅质岩、砂岩类砾石沉积形成的钙华砾石层.早更新世中期一中更新世气候温暖湿润,是水晶宫洞穴主要景观的形成期,沉积物景观宏大而壮观,230Th-U系测年得出其分别形成于100~35万年前.晚更新世早期1 2.5~9万年的末次间冰期主要为温暖气候环境,洞内仅有少量的石笋沉积,且极少保存;9万年后气候环境发生突变,更不利沉积物发育和保存;自4万年后气候环境开始表现为温暖湿润,化学沉积活跃,洞穴沉积物主要由高约50~150 cm的纯白色石笋群和钟乳石组成,为洞穴奇景的形成期,230Th-U系测年得出其分别形成于40 ka BP和7 500a BP以及1450a BP.晚更新世晚期以来形成的洞穴沉积物景观,不仅为水晶宫提供了丰富的旅游资源和价值,同时也为广西重建古气候环境提供了重要的信息载体. 展开更多
关键词 水晶宫洞穴 沉积物景观 沉积环境 形成时期 广西巴马县
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洞穴次生化学碳酸盐沉积物-石笋的气候替代指标的意义与不确定性因素 被引量:17
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作者 张美良 朱晓燕 +2 位作者 吴夏 潘谋成 阳和平 《地球与环境》 CAS CSCD 2015年第2期138-151,共14页
洞穴次生化学碳酸盐(CaCO3)沉积物-石笋、钙华和流石,是一个具有丰富的陆地古气候信息的档案库。洞穴碳酸盐(CaCO3)-石笋古环境重建常用的代用指标有碳、氧稳定同位素、生长速度、纹层厚度和灰度、有机质荧光、微量元素等,利用多种替代... 洞穴次生化学碳酸盐(CaCO3)沉积物-石笋、钙华和流石,是一个具有丰富的陆地古气候信息的档案库。洞穴碳酸盐(CaCO3)-石笋古环境重建常用的代用指标有碳、氧稳定同位素、生长速度、纹层厚度和灰度、有机质荧光、微量元素等,利用多种替代指标的环境解译,增加了古气候环境重建的可靠性。本文从测年方法和石笋年代学的研究入手,对石笋的生长速度,沉积速率、纹层厚度、稳定同位素、微量元素等各代用指标指代的气候意义进行了简述,同时,也对洞穴次生化学碳酸盐(CaCO3)沉积物-石笋中各单一代用指标存在的不确定性影响因素进行了探讨。因此,我们认为洞穴动态监测可为洞穴碳酸盐(CaCO3)沉积物的各替代指标的解译提供可靠的依据,充分利用现代洞穴监测的碳酸盐(CaCO3)沉积物的各替代指标,并与现代器测气象资料进行相互对比、并用以校正,是精确或定量解释石笋气候替代指标的关键。 展开更多
关键词 洞穴石笋 代用指标 环境意义 不确定性
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地下河水人工补给洞穴滴水、碳酸盐(钙)沉积特征及景观恢复探讨 被引量:10
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作者 张美良 朱晓燕 +2 位作者 吴夏 张碧云 潘谋成 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期17-26,共10页
岩溶旅游洞穴碳酸盐岩沉积物景观容易受到污染、风化,为了探讨受污损洞穴碳酸盐沉积物的修复方法以确保岩溶旅游洞穴的可持续发展,对广西桂林七星岩No.15支洞距洞口约150m长洞段的滴水物化指标、现代碳酸盐岩沉积物进行了为期4年的监测... 岩溶旅游洞穴碳酸盐岩沉积物景观容易受到污染、风化,为了探讨受污损洞穴碳酸盐沉积物的修复方法以确保岩溶旅游洞穴的可持续发展,对广西桂林七星岩No.15支洞距洞口约150m长洞段的滴水物化指标、现代碳酸盐岩沉积物进行了为期4年的监测分析。结果表明:(1)该洞段的滴水主要源于抽取地下河水的水柜渗漏及降水补给,地下河水和滴水的电导率、[Ca^2+]、[HCO3^-]在4个水文年中的变化趋势基本相同,雨季洞穴滴水电导率、[Ca^2+]、[HCO3^-]等显著降低,降雨稀释效应明显;(2)现代洞穴碳酸盐岩沉积具有明显的季节性变化,雨季洞穴滴水量/速率、碳酸钙沉积速率加快,最大沉积量达0.8g/半月,洞穴入口约150m长洞段快速滴水碳酸盐最大沉积量达2~4g/半月,旱季碳酸盐沉积速率减少,最大沉积量仅为0.4g/半月;(3)抽取岩溶地下水经由地表补给洞穴滴水可提高滴水的电导率、[Ca^2+]、[HCO3^-]及CaCO3饱和度,促使大量碳酸盐(CaCO3)快速沉积,实现对洞穴受风化、污染景观的修复,新沉积的碳酸钙(CaCO3)还可以将基岩裂隙和洞穴内破损、破裂的钟乳石重新"粘结"起来,利于洞穴的稳定性。 展开更多
关键词 地下河水 洞穴滴水 碳酸钙沉积 景观恢复 桂林七星岩No.15支洞
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桂林地区大气降水(大雨、暴雨)的δ18O特征与水汽来源的关系 被引量:11
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作者 朱晓燕 张美良 +1 位作者 吴夏 潘谋成 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期139-161,共23页
现代大气降水中的稳定同位素组成是全球或地区性水循环研究的重要载体,同时也是冰芯、湖泊沉积物、石笋等研究领域中,运用稳定同位素来重建古气候的重要依据。本文研究了桂林地区2012年大气降水氢氧同位素组成的逐日变化,根据得到的132... 现代大气降水中的稳定同位素组成是全球或地区性水循环研究的重要载体,同时也是冰芯、湖泊沉积物、石笋等研究领域中,运用稳定同位素来重建古气候的重要依据。本文研究了桂林地区2012年大气降水氢氧同位素组成的逐日变化,根据得到的132组氢氧稳定同位素组成建立了桂林局地大气降水线方程为δD=8.8δ^(18)O+17.96,大气降水的δ^(18)O波动范围在-13.56‰^+1.07‰,平均为-5.78‰;δD在-101.52‰^+16.02‰,δD平均为-41.03‰。利用降水稳定同位素资料,结合后向轨迹法(Backwards Trajectory)对桂林水汽来源进行追踪,发现夏季(5-10月)大气降水的水汽来源主要受来自孟加拉湾、南海海洋气团的水汽源的控制,降水的δ^(18)O值偏负,平均为-8.02‰(共64组);冬季(11月至次年4月)大气降水的水汽来源主要受来自西太平洋暖湿气团、冬季风冷气团或西风环流所携带的大陆性气团的影响,不同程度地叠加了局地环流气团、蒸发水汽的补给的影响,降水的δ^(18)O值偏正,平均为-2.86‰(共68组)。研究结果表明,桂林大气降水的稳定同位素组成与降水的水汽来源、季风类型、降水云团来源和性质有关,来自远距离输送夏季风海洋性水汽团形成的降水δ^(18)O值较低(或偏负),而大陆性气团或局地蒸发水汽循环形成的降水δ^(18)O值较高(或偏正)。不同的水汽来源是决定降水中δ^(18)O值变化的主要因素,因此,通过降水中的δ^(18)O值,特别是其季节变化的特征分析,可以反过来揭示当地降水的水汽来源。 展开更多
关键词 大气降水 δ18O特征 后向轨迹法 水汽来源 桂林
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典型岩溶区土壤呼吸作用的昼夜变化特征及其影响因素 被引量:8
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作者 吴夏 潘谋成 +5 位作者 曹建华 朱晓燕 张美良 杨会 唐伟 蓝高勇 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期157-163,共7页
为揭示桂林毛村岩溶地区夏季表层土壤呼吸作用昼夜演变规律。本次研究选用静态暗箱/气相色谱法,监测了无降水影响下毛村岩溶区域的表层土壤呼吸通量的昼夜变化规律。同时野外监测表层土壤的温度、大气温度、大气压强等环境参数,以综合... 为揭示桂林毛村岩溶地区夏季表层土壤呼吸作用昼夜演变规律。本次研究选用静态暗箱/气相色谱法,监测了无降水影响下毛村岩溶区域的表层土壤呼吸通量的昼夜变化规律。同时野外监测表层土壤的温度、大气温度、大气压强等环境参数,以综合分析影响土壤呼吸作用昼夜变化的关键环境因子。结果表明:受到大气温度变化的影响,研究区域土壤表层温度呈现单峰型的昼夜变化规律,表层土壤呼吸作用也存在明显的昼夜变化特征。土壤呼吸最大值出现在12:40至14:40,最小值出现在4:40-6:40。土壤呼吸作用强度和变幅均是白天大于夜间。大气温度与土壤呼吸作用呈显著正相关关系(P<0.01),说明在土壤含水量未超过阀值时,大气温度是影响土壤呼吸作用昼夜变化的关键环境因子。本次研究明确了土壤呼吸作用在昼夜变化上的变异性,对精确估算整个生态系统的碳收支有重要意义。 展开更多
关键词 岩溶表层带 土壤呼吸作用 昼夜变化 响应滞后
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桂林洞穴滴水与现代碳酸钙δ^18 O记录的环境意义--以桂林七星岩NO.15支洞为例 被引量:6
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作者 张美良 朱晓燕 +2 位作者 吴夏 张碧云 潘谋成 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期697-705,共9页
现代洞穴动态监测的一个先决条件就是为洞穴碳酸盐(Ca CO3)沉积物—石笋的各种替代指标的解译提供可靠的依据,充分利用现代碳酸盐(Ca CO3)沉积物的各种替代指标,并与现代器测气象资料进行相互对比、并用以校正,是精确或定量解释石笋气... 现代洞穴动态监测的一个先决条件就是为洞穴碳酸盐(Ca CO3)沉积物—石笋的各种替代指标的解译提供可靠的依据,充分利用现代碳酸盐(Ca CO3)沉积物的各种替代指标,并与现代器测气象资料进行相互对比、并用以校正,是精确或定量解释石笋气候替代指标的关键。经对桂林七星岩15号支洞的5个滴水点进行了长达四个水文年(2008~2011年)的大气降水、洞穴滴水、现代碳酸盐沉积物的动态监测和研究,并探讨了洞穴滴水和现代碳酸盐(CaC O3)的δ18O与降水δ18O的相关关系。研究表明,洞穴滴水和现代碳酸盐(CaC O3)的年平均δ18O值非常接近降水的δ18O平均值,并具有与地表降水δ18O相同的变化趋势,反映了洞穴滴水和现代碳酸盐(CaC O3)的δ18O主要来自大气降水的δ18O,即明显受控于降水的δ18O。在4个水文年中,现代洞穴次生化学碳酸盐(CaC O3)沉积物的δ18O值与滴水的δ18O值记录的年内(或年际)变化或多年的变化趋势基本相同,表现出明显的四高峰(δ18O低值区)四低谷(δ18O高值区)的波动变化特征,具有明显的年际、季节性变化规律,显示具有雨热同季的特点。研究结果表明洞穴滴水和洞穴现代碳酸盐(CaC O183)沉积物的δO可以记录当地或洞穴上方的气候变化信号,即现代碳酸盐(CaC O3)沉积物的δ18O主要作为夏季风强度或降雨量的替代指标。 展开更多
关键词 大气降水 洞穴滴水 现代碳酸盐沉积 氧同位素 桂林七星岩15号支洞
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开放洞穴环境变化特征及其影响因素——以桂林凉风洞为例 被引量:5
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作者 吴夏 潘谋成 +5 位作者 曹建华 朱晓燕 张美良 杨会 唐伟 蓝高勇 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期361-369,共9页
通过对桂林凉风洞洞穴内、外温湿度、 p CO 2进行连续高频监测,发现洞穴温度受大气度温影响呈现出季节性变化规律。由于受到洞穴结构的阻隔作用影响,洞穴由外向里的温度变化幅度逐渐变小,并且响应的时间存在季节性差异。监测数据表明:... 通过对桂林凉风洞洞穴内、外温湿度、 p CO 2进行连续高频监测,发现洞穴温度受大气度温影响呈现出季节性变化规律。由于受到洞穴结构的阻隔作用影响,洞穴由外向里的温度变化幅度逐渐变小,并且响应的时间存在季节性差异。监测数据表明:洞穴内部温度的季节性变化幅度明显低于洞外气温变化幅度。比较洞内、外温度的时间序列发现,在季节尺度上洞穴温度升温阶段滞后时间长(与外部通风的气温流动交换慢),降温阶段滞后时间短(与外部通风的气温流动交换快,呈现突变特征),这可能与不同季节洞穴内部结构的“缓冲作用”的强弱变化有关。该洞穴空气中 p CO 2存在明显的夏季高、冬季低的季节性变化特征。并且外界大气环境季节性变化和洞穴上覆动植物的季节性活动,使得洞穴 p CO 2主控因素也存在季节性差异。 展开更多
关键词 洞穴温度 洞穴湿度 洞穴 PCO2 季节性变化
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夏季降水对岩溶表层带土壤呼吸作用的影响 被引量:5
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作者 吴夏 潘谋成 +3 位作者 朱晓燕 张美良 白晓 张碧云 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期575-580,共6页
【目的】研究夏季降水对广西桂林岩溶表层带土壤呼吸的影响,为揭示岩溶地区碳循环机理提供参考依据。【方法】采用静态暗箱—气相色谱法,对比夏季降水前后两个时间段的土壤呼吸通量变化特征,统计分析了该阶段土壤质量含水率和土壤温度... 【目的】研究夏季降水对广西桂林岩溶表层带土壤呼吸的影响,为揭示岩溶地区碳循环机理提供参考依据。【方法】采用静态暗箱—气相色谱法,对比夏季降水前后两个时间段的土壤呼吸通量变化特征,统计分析了该阶段土壤质量含水率和土壤温度的变化,同时对比分析降水完成后土壤呼吸作用恢复过程。【结果】夏季降水导致洼地和坡地20cm处土壤质量含水率增加,土壤温度下降;对20 cm处土壤呼吸作用存在明显的抑制作用,另外,下午坡地20 cm处土壤呼吸作用相对洼地同深度的土壤呼吸作用恢复更加迅速。对0 cm处土壤呼吸作用影响不明显。【结论】夏季不同强度降水事件对不同深度土壤呼吸影响不同,而土壤呼吸作用降低是土壤质量含水率增加和土壤温度降低协同抑制的结果。 展开更多
关键词 岩溶表层带 土壤呼吸 抑制作用 降水
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桂林凉风洞洞穴空气及滴水水化学对区域环境的响应 被引量:5
12
作者 吴夏 潘谋成 +5 位作者 殷建军 汪智军 朱晓燕 杨会 张美良 曹建华 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期513-520,共8页
针对广西桂林凉风洞洞穴空气(CO_(2)、δ^(13)C_(CO2))和滴水的物理、化学指标(水温、电导率、pH、Ca^(2+)、HCO_(3)^(-))开展一年监测。结果表明:受到洞穴上覆土壤层CO_(2)的影响,洞穴空气CO_(2)和δ^(13)C_(CO2)分别呈现出明显夏季高... 针对广西桂林凉风洞洞穴空气(CO_(2)、δ^(13)C_(CO2))和滴水的物理、化学指标(水温、电导率、pH、Ca^(2+)、HCO_(3)^(-))开展一年监测。结果表明:受到洞穴上覆土壤层CO_(2)的影响,洞穴空气CO_(2)和δ^(13)C_(CO2)分别呈现出明显夏季高、偏轻,冬季低、偏重的季节性变化规律;各个监测点CO_(2)和δ^(13)C_(CO2)存在差异的主要因为是受到洞穴内部结构的阻隔作用,以及土壤层CO_(2)在岩溶表层带不同滞留时间的影响,但是δ^(13)C_(CO2)变化相对于CO_(2)对于外界环境的响应更加灵敏,且不同季节洞穴的通风模式差异使得洞穴空气CO_(2)影响因素存在差异,夏季土壤CO_(2)为主要影响因素、冬季大气CO_(2)为主要影响因素。与此同时,洞穴滴水水化学指标也均表现出明显季节性变化特征。虽然雨季携带进入管道或裂隙的CO_(2)增加,但是与表层岩溶带“老水”混合使其整体上呈现为缓慢上升。桂林地区季节性干旱使得洞穴顶部入渗水补给量减少,导致对围岩的溶解量相对降低,使其成为水化学指标快速下降的主要影响因素。此外,每个滴水点的水化学指标变幅因其径流路径的不同存在差异。 展开更多
关键词 凉风洞 洞穴CO2 δ13CCO2 水化学特征
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全新世早期弱夏季风事件的精确定位及机制探讨——以湖南莲花洞LHD5石笋为例 被引量:4
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作者 张华生 殷建军 +8 位作者 程海 R Lawrence Edwards 林玉石 唐伟 杨会 涂林玲 王华 潘谋成 吴夏 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期281-291,共11页
全新世早期是太阳辐射加强、全球温度上升,并伴随着冰盖消融的重要时期,而其间发生的冷事件以及亚洲季风区的弱夏季风事件的成因一直是全新世早期研究的重点。对亚洲季风—海洋—极地联系研究有着重要的意义。通过分析湖南莲花洞LHD5石... 全新世早期是太阳辐射加强、全球温度上升,并伴随着冰盖消融的重要时期,而其间发生的冷事件以及亚洲季风区的弱夏季风事件的成因一直是全新世早期研究的重点。对亚洲季风—海洋—极地联系研究有着重要的意义。通过分析湖南莲花洞LHD5石笋28个U/Th年龄和535个氧同位素数据重建了全新世亚洲季风演化特征,其中全新世早期分辨率达8年。LHD5石笋记录到YD结束时间为11 748±30 a B.P.,全新世开始于11 684±39 a B.P.,转换时间约为64年,与格陵兰gicc05记录在误差范围内一致。LHD5石笋记录到全新世早期6次弱夏季风事件,事件年龄中心点分别为11 461±34 a B.P.、10 354±36 a B.P.、9 957±25 a B.P.、9 062±36 a B.P.、8 744±23 a B.P.、8 144±24 a B.P.,其δ18O值的波动幅度分别为1.08‰、0.94‰、0.66‰、0.90‰、0.55‰、1.02‰,这些弱季风事件在亚洲季风区具有普遍的区域意义。除8.2 ka事件之外,10 ka B.P.之前的弱季风事件除了受到太阳活动的影响,还受到北大西洋IRD事件的影响,而之后更多地受到太阳活动和ITCZ南移的影响。 展开更多
关键词 全新世早期 弱夏季风事件 石笋 Δ18O 莲花洞
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岩溶表层带土壤温度和含水率对呼吸作用的影响 被引量:5
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作者 吴夏 朱晓燕 +1 位作者 张美良 潘谋成 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2013年第12期1904-1908,共5页
全球环境变化对岩溶区的碳循环产生重要的影响,而土壤呼吸作用在全球环境变化的影响和反馈的过程中具有十分重要的作用。因此,以岩溶区的岩溶表层带为研究对象,研究了土壤呼吸作用与土壤温度和大气降水量之间的响应机理和内在联系。... 全球环境变化对岩溶区的碳循环产生重要的影响,而土壤呼吸作用在全球环境变化的影响和反馈的过程中具有十分重要的作用。因此,以岩溶区的岩溶表层带为研究对象,研究了土壤呼吸作用与土壤温度和大气降水量之间的响应机理和内在联系。研究结果表明:岩溶表层带的土壤呼吸作用具有单峰型的季节性变化特征。洼地0~5、10~20 cm 的土壤呼吸速率在范围变化分别为82.58 mg· m-2· h-1至412.89、151.39 mg· m-2· h-1至523 mg· m-2· h-1,最大值出现在8月中旬。坡地0~5、10~20 cm的土壤呼吸速率在范围变化55.05 mg· m-2· h-1至412.89、137.63 mg· m-2· h-1至495.47 mg· m-2· h-1,最大值出现也在8月中旬。洼地的土壤呼吸作用相对强于坡地,主要是由于坡地土壤相对洼地土壤较薄并且容易被降水冲刷搬运。在大气降水量不成为限制土壤呼吸作用的因子下,土壤温度为主要控制土壤呼吸作用的因子。因此,该研究可为控制土壤呼吸作用缓和大气CO2的升高和温室效应应对策略,为国家固碳减排的科学决策提供理论依据。 展开更多
关键词 呼吸作用 土壤温度 含水率 表层岩溶带
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广西桂林凉风洞秋冬季滴水和沉积物氧同位素对极端降水的记录研究 被引量:2
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作者 吴夏 潘谋成 +2 位作者 曹建华 朱晓燕 张美良 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期53-61,共9页
近年来,全球环境变化导致的极端气候事件的发生频率剧增,引起了国内外学者的广泛关注。由于器测记录时间较短,因此需要通过精确连续记录古气候变化的石笋来解译极端气候事件的规律。本文针对桂林凉风洞2015年9月至2016年1月的大气降水... 近年来,全球环境变化导致的极端气候事件的发生频率剧增,引起了国内外学者的广泛关注。由于器测记录时间较短,因此需要通过精确连续记录古气候变化的石笋来解译极端气候事件的规律。本文针对桂林凉风洞2015年9月至2016年1月的大气降水、洞穴滴水和现代沉积物的氧同位素组成进行了高分辨率的监测。监测结果揭示了由于秋冬水汽源的改变,导致桂林地区大气降水δD、δ^(18)O同位素值显示逐渐偏正的季节性变化,并且建立了该区域大气降水线为:δD=8.8δ^(18)O+16.38。由于大气降水作为凉风洞水源补给唯一来源,使得洞穴滴水的δ^(18)O继承大气降水的δ^(18)O所蕴含的环境信息,进而记录在洞穴现代沉积物中。但是受到洞穴顶部岩溶表层带的平滑或者均一化的作用,使得洞穴滴水的δ^(18)O同位素值要偏正于大气降水的δ^(18)O同位素值。在极端降水信号输入岩溶表层带后由于存在不同的水文地球化学过程,从而导致洞穴沉积物对其极端降水事件的响应时间存在不同,并且在δ^(18)O同位素值也存在明显差异。因此,系统监测洞穴滴水、沉积物δ^(18)O同位素对外界环境信息的响应过程,能为量化或精确解译石笋δ^(18)O同位素记录所指代的古气候环境信息提供基础。 展开更多
关键词 极端降水事件 洞穴滴水 现代沉积物 氢、氧同位素
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桂林典型岩溶区土壤CO_(2)通量及其δ^(13)C_(CO_(2))季节性特征 被引量:2
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作者 吴夏 潘谋成 +4 位作者 殷建军 汪智军 朱晓燕 杨会 曹建华 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期592-599,共8页
通过选用静态暗箱/气相色谱法,探讨桂林毛村典型岩溶区土壤CO_(2)通量及其δ^(13)C_(CO_(2))的季节性演变规律,旨在揭示野外条件下土壤CO_(2)及其δ^(13)C_(CO_(2))对环境因子变化的影响机制。同时野外原位监测大气温度、压强、土壤温... 通过选用静态暗箱/气相色谱法,探讨桂林毛村典型岩溶区土壤CO_(2)通量及其δ^(13)C_(CO_(2))的季节性演变规律,旨在揭示野外条件下土壤CO_(2)及其δ^(13)C_(CO_(2))对环境因子变化的影响机制。同时野外原位监测大气温度、压强、土壤温度等环境参数来明确环境因子对土壤CO_(2)的影响过程。结果表明:岩溶区土壤CO_(2)通量及其δ^(13)C_(CO_(2))在季节时间尺度上呈现出相似的季节性变化规律,夏季土壤CO_(2)通量较高,土壤δ^(13)C_(CO_(2))偏轻,且土壤CO_(2)通量与土壤温度呈显著正相关关系。此外,夏季10 cm处土壤CO_(2)通量明显高于0 cm,且该处δ^(13)C_(CO_(2))也偏轻于0 cm;冬季10 cm处土壤CO_(2)通量与0 cm相差并不明显,而该处δ^(13)C_(CO_(2))却仍是偏轻于0 cm。在日时间尺度上10 cm土壤δ^(13)C_(CO_(2))明显偏轻于0 cm。 展开更多
关键词 岩溶区 土壤CO_(2)通量 碳同位素 季节性差异
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云南华坪全新世大暖期百年尺度的季风气候的石笋记录 被引量:1
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作者 张美良 朱晓燕 +1 位作者 吴夏 潘谋成 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期804-814,共11页
通过对云南华坪葫芦洞FL4石笋进行高精度的ICP—MS—^(230)Th/U测年和高分辨率的碳、氧同位素分析,建立了该地区6 060-4 185 a BP间高分辨率的西南季风气候变化时间序列,进而揭示了该时段发生的3次季风减弱事件。这3次百年尺度(持续时间... 通过对云南华坪葫芦洞FL4石笋进行高精度的ICP—MS—^(230)Th/U测年和高分辨率的碳、氧同位素分析,建立了该地区6 060-4 185 a BP间高分辨率的西南季风气候变化时间序列,进而揭示了该时段发生的3次季风减弱事件。这3次百年尺度(持续时间为90~240a)的干旱寒冷事件,分别发生在6 060-5 950 a BP、5 380-5 140 a BP、4 810-4 620 a BP,呈台阶状演变;而石笋的碳同位素记录揭示了2次强降水事件,分别发生在5 503-5 443 a BP和4 210-4 185 a BP,持续时间分别为25a和60a。石笋碳、氧同位素记录的西南季风减弱以及强降水事件明显受太阳辐射强度的控制。分辨率为3~10 a的碳、氧同位素记录表明,在百年尺度的西南季风气候变化上,叠加了一系列十年尺度的气候突变事件,呈锯齿状的高频波动。这些短时间尺度的季风气候波动事件与树轮14C残差、冰芯记录极为相似,反映低纬度地区石笋记录的季风气候与高纬度及北极地区的气候具有极好的可比性,可能主要是受中低纬度太阳辐射强度以及北半球大气环流的影响,太阳辐射强度的变化是控制印度季风的快速推进或退出(萎缩)以及百年尺度上的气候波动的主要动因。 展开更多
关键词 石笋 中全新世 西南季风 降水事件 华坪葫芦洞 云南
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表层岩溶带土壤温度和体积含水率对夏季暴雨事件的响应 被引量:1
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作者 吴夏 潘谋成 +3 位作者 朱晓燕 白晓 张碧云 张美良 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期274-281,共8页
为揭示表层岩溶带土壤温度和体积含水率对暴雨事件的响应机制,利用HOBO土壤温度和体积含水率监测仪,连续监测2014年7-8月20cm和70cm土壤温度与体积含水率。结果表明:研究区域20cm土壤温度呈日变化,这种日变化格局主要受到大气温度日变... 为揭示表层岩溶带土壤温度和体积含水率对暴雨事件的响应机制,利用HOBO土壤温度和体积含水率监测仪,连续监测2014年7-8月20cm和70cm土壤温度与体积含水率。结果表明:研究区域20cm土壤温度呈日变化,这种日变化格局主要受到大气温度日变化的影响,70cm土壤温度总体上呈上升趋势,主要受到夏季大气环流使气温升高的影响。夏季暴雨事件降低了20cm深度的土壤温度、增加其土壤体积含水率,并且导致70cm处土壤温度先增高后降低、土壤体积含水率升高。土壤体积含水率较低情况下,暴雨事件使得浅层较高温度土壤水快速向下移动引起升温,而后土壤体积含水率到达一定阈值后,便能够快速响应降水事件。研究表明,岩溶地区不同深度土壤温度和体积含水率受到夏季降水事件的影响存在差异。浅层土壤能够快速的响应暴雨事件,深层土壤温度和体积含水率对暴雨事件的响应不仅受到降水量阈值的影响,而且也受到表层土壤温度和体积含水率的制约。 展开更多
关键词 暴雨 土壤温度 土壤含水率 响应时间
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桂林凉风洞洞穴系统垂向碳迁移特征及其影响因素 被引量:1
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作者 丁梦凯 吴夏 +4 位作者 曹建华 胡晓农 潘谋成 黄芬 任梦梦 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期600-607,共8页
2017年11月至2018年11月,以桂林毛村凉风洞为研究对象,进行大气环境和洞穴环境野外监测,同时在洞穴上覆土壤30 cm和60 cm处开展试片溶蚀实验,并在洞穴内部进行试片溶蚀和滴水脱气监测,以测定垂向碳迁移主要过程中的CO_(2)浓度和δ13C-CO... 2017年11月至2018年11月,以桂林毛村凉风洞为研究对象,进行大气环境和洞穴环境野外监测,同时在洞穴上覆土壤30 cm和60 cm处开展试片溶蚀实验,并在洞穴内部进行试片溶蚀和滴水脱气监测,以测定垂向碳迁移主要过程中的CO_(2)浓度和δ13C-CO_(2)值。结果表明:(1)“大气—土壤—洞穴”垂向碳迁移系统能够与洞穴通风一起影响洞穴系统内部的CO_(2)分布模式。洞口通风方向的转变取决于洞内温度与外界温度的差异,少雨的11月中旬到次年3月初通风方向为从洞外到洞内,此时垂向碳迁移能力弱,洞内CO_(2)的分布由洞口通风主导;3月初至9月中旬,洞内外温差逐渐过渡并反转,洞口通风方向为从内向外,且降雨强度大,垂向碳迁移活跃并主导洞内CO_(2)分布;(2)岩溶关键带土壤呼吸的强度决定了垂向碳迁移系统可迁移的碳量,洞内CO_(2)分布的季节性变异本质上是外界环境在垂向碳迁移系统和洞穴模式上的响应;(3)洞穴上覆碳酸盐岩土下溶蚀实验表明土下溶蚀可削弱土壤碳源作用。土壤30 cm和60 cm处碳酸盐岩溶蚀速率分别为:0.48 mol·m^(-2)·a^(-1)和0.96 mol·m^(-2)·a^(-1),而洞穴第一洞厅监测点的碳酸盐岩脱气速率为49.35 mol·m^(-2)·a^(-1)、第二洞厅内为9.07 mol·m^(-2)·a^(-1),由垂向碳迁移系统运移到洞穴内部的溶解了土壤CO_(2)的滴水脱气作用显著。 展开更多
关键词 开放型洞穴系统 垂向碳迁移 洞内温度 大气降水 岩溶关键带 通风模式
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运用硫同位素、氮氧同位素示踪里湖地下河硫酸盐、硝酸盐来源 被引量:30
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作者 李瑞 肖琼 +3 位作者 刘文 郭芳 潘谋成 于奭 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2877-2886,共10页
为揭示里湖地下水水质的时空变化规律,结合硫同位素及氮氧同位素分析水质变化原因,为开发和保护岩溶水资源提供科学依据.于2010年1月至12月,2014年5月、10月对里湖地下河进行监测,分析其常规水化学组成及δ34S-SO2-4、δ15NNO-3、δ18O-... 为揭示里湖地下水水质的时空变化规律,结合硫同位素及氮氧同位素分析水质变化原因,为开发和保护岩溶水资源提供科学依据.于2010年1月至12月,2014年5月、10月对里湖地下河进行监测,分析其常规水化学组成及δ34S-SO2-4、δ15NNO-3、δ18O-NO-3特征.结果表明:1地下河水化学类型为HCO3-Ca型,受到大气降水、人类活动等影响,各离子表现出明显的时空变化规律;2自污水处理厂运营以来,地下河中硫酸盐浓度略有降低,但仍然偏高,与2010年相比,硝酸盐污染加剧.受人类活动影响上游拉易洞、南丹河,中游凉风洞、甘田坝等地硫酸盐、硝酸盐浓度较高,下游小龙洞处浓度较低;3地下河δ34S-SO2-4值在-4.12‰^-0.93‰之间,通过与潜在硫源的δ34S比对,推断由工业和居民生活燃煤产生的大量硫氧化物引起雨水酸化,以酸雨的形式向当地地下水输入大量SO2-4;4δ15N-NO-3值在0.26‰~11.58‰之间,平均为7.61‰,δ18O-NO-3在-2.33‰~21.76‰之间,平均为9.38‰,结合硝酸盐氮氧同位素组成分析,认为土壤氮、人畜粪便和污水是研究区硝酸盐的主要贡献者,也是地下水中硝酸盐污染加剧的主要原因. 展开更多
关键词 岩溶地下河 水化学 硫同位素 氮氧同位素 示踪来源
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