人类世生物地球化学循环及其科学

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作者 刘丛强 李思亮 +5 位作者 刘学炎 王宝利 郎赟超 丁虎 郝丽萍 张琼予 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期455-466,共12页

地球已进入新的地质时代——“人类世”,人类已成为全球变化的主要驱动力。人类活动导致的地球生态系统的生物地球化学过程及关键生源要素的生物地球化学循环的改变直接或间接地影响着地球生态系统的关键功能,给人类福祉和可持续发展带... 地球已进入新的地质时代——“人类世”,人类已成为全球变化的主要驱动力。人类活动导致的地球生态系统的生物地球化学过程及关键生源要素的生物地球化学循环的改变直接或间接地影响着地球生态系统的关键功能,给人类福祉和可持续发展带来诸多威胁。本文基于地球系统科学研究的新进展,综述了人类世全球变化特征、生物地球化学循环在地球系统各圈层演化中的作用及其变化规律。特别关注了自然资源开发利用、生产和消费模式改变等人类活动对生物地球化学循环的影响,以及由此产生的气候、生态和环境效应。研究表明,应对人类世全球变化需要系统理解人类活动作为主要驱动力的多要素和多尺度生物地球化学循环过程及其生态和环境效应,基于地球系统科学的理论与方法开展针对人类世社会-生态系统的自然科学和社会科学的交叉融合研究。在文末提出了人类世生物地球化学研究的优先领域和方向,并强调解决受人类活动和气候变化高度影响下人类世生物地球化学循环的各种复杂科学问题的迫切性和重要性。 展开更多

关键词 人类世 生物地球化学循环 全球变化 地球系统科学

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贵阳市地表水地下水化学组成:喀斯特水文系统水-岩反应及污染特征 被引量：68

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作者 郎赟超 刘丛强 +2 位作者 赵志琦 李思亮 韩贵琳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期826-832,共7页

为了解喀斯特地区水-岩相互作用特征和辨别地下水污染物的来源,为揭示人类活动对喀斯特地下水文地球化学环境的影响,研究了贵州省贵阳市不同岩性含水层地下水和地表水的化学特征。结果发现,地表和地下水主要有HCO3型和SO4型以及这两种... 为了解喀斯特地区水-岩相互作用特征和辨别地下水污染物的来源,为揭示人类活动对喀斯特地下水文地球化学环境的影响,研究了贵州省贵阳市不同岩性含水层地下水和地表水的化学特征。结果发现,地表和地下水主要有HCO3型和SO4型以及这两种化学类型的混合型。地下水地表水化学溶解物质主要来源于碳酸盐岩和碎屑沉积岩的化学风化作用,硫酸盐矿物的溶解和硫化物氧化形成的硫酸对岩石矿物的化学风化是导致水体富集硫酸盐的主要因素。区内地表水和地下水的主要污染物质为K+、Na+、Cl-、SO42-和NO3-。这一研究成果为评价地表/地下水环境的质量现状,为喀斯特地区地表水地下水资源的保护和利用提供了科学依据。 展开更多

关键词 地表水地下水 水化学组成 喀斯特 水文系统 水-岩反应 污染特征 贵阳市

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贵阳市区地表/地下水化学与锶同位素研究 被引量：27

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作者 郎赟超 刘丛强 +2 位作者 韩贵琳 赵志琦 李思亮 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期655-662,共8页

贵阳市及邻近地区地表和地下水的化学与Sr同位素组成变化反映了典型喀斯特地区地表/地下水文系统的水-岩反应和城市污染特征:水体中的化学溶解物质主要来源于碳酸盐岩(石灰岩和白云岩)的风化作用和膏岩层的溶解,其次为人为污染物的输入... 贵阳市及邻近地区地表和地下水的化学与Sr同位素组成变化反映了典型喀斯特地区地表/地下水文系统的水-岩反应和城市污染特征:水体中的化学溶解物质主要来源于碳酸盐岩(石灰岩和白云岩)的风化作用和膏岩层的溶解,其次为人为污染物的输入;污染物以K+,Na+,Cl-,SO2-4,NO-3为主,枯水期因大气降水补给小而受人为活动影响较大;丰水期和枯水期地表/地下水的化学组成变化说明地表/地下水交换活跃,地下水环境容易受到人为活动影响。 展开更多

关键词 喀斯特 地表/地下水 污染 锶同位素

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贵阳地表水-地下水的硫和氯同位素组成特征及其污染物示踪意义 被引量：28

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作者 郎赟超 刘丛强 +2 位作者 Satake H WU Jiahong 李思亮 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期151-159,共9页

喀斯特地表水和地下水的交换活跃,地下水系统容易受到地表污染物的污染。为了解喀斯特城市地表水—地下水系统污染特征和污染物质来源,对贵阳市地表水、地下水、雨水和城市排污污水的硫同位素和氯同位素组成变化进行了研究。贵阳市不同... 喀斯特地表水和地下水的交换活跃,地下水系统容易受到地表污染物的污染。为了解喀斯特城市地表水—地下水系统污染特征和污染物质来源,对贵阳市地表水、地下水、雨水和城市排污污水的硫同位素和氯同位素组成变化进行了研究。贵阳市不同类型水体的δ37Cl值在-4.07‰～+2.03‰之间变化,δ34SSO4值变化为-20.4‰～+20.9‰。大气输入物质和城市排污污水的δ37Cl、δ34S及Cl-/SO42-比值与地表水和地下水的不同,稳定硫和氯同位素的结合研究为示踪地下水污染物来源提供了有效研究手段。贵阳市地下水中的Cl-和SO24-至少有4种来源,人为活动通过城市排污和大气输入向地下水系统大量输入了硫酸盐和氯离子。 展开更多

关键词 喀斯特 地表水-地下水 氯同位素 硫同位素 污染

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喀斯特地区自然和人为因素对城市地下水的影响

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作者 郎赟超 刘丛强 +1 位作者 李思亮 赵志琦 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2006年第z1期112-,共1页

　　贵州境内岩溶发育强烈,占全省面积的70%以上;地表多漏斗,地下多溶洞伏流,地下水与地表水交换强烈,地下水补给极为丰富,水-岩反应速度快且充分.地下水主要来源于大气降水和地表水的入渗补给,以地下渗流方式补给河流、湖泊.由于特殊... 　　贵州境内岩溶发育强烈,占全省面积的70%以上;地表多漏斗,地下多溶洞伏流,地下水与地表水交换强烈,地下水补给极为丰富,水-岩反应速度快且充分.地下水主要来源于大气降水和地表水的入渗补给,以地下渗流方式补给河流、湖泊.由于特殊的岩溶作用过程和发育特征,出现一系列特殊岩溶环境问题.过量开采和不合理的利用,造成地下水位严重下降,形成大面积的地下水下降漏斗,在地下水用量集中的城市地区,还会引起地面发生沉降.而工业废水与生活污水的大量入渗严重污染了地下水源,危及地下水资源.地下水一旦被污染,治理与恢复将是一项复杂、困难、耗时且花费巨大的工程.因而系统地研究地下水的类型、地下水的运动以及与地表水、大气水之间的相互转换补给关系,具有重要意义.…… 展开更多

关键词 喀斯特 城市 地下水 污染

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西南喀斯特城市地下水文系统地球化学特征

6

作者 郎赟超 刘丛强 +1 位作者 李思亮 赵志琦 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2007年第z1期567-,共1页

　　在自然界水循环系统中,地下水系统是非常重要的亚系统,降水、蒸发、蒸腾、地下水补给、径流、排泄的时空变化对一个地区的生态环境有很大影响.……

关键词 地下水文系统 地球化学 喀斯特

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喀斯特生态系统生物地球化学过程与物质循环研究:重要性、现状与趋势 被引量：79

7

作者 刘丛强 郎赟超 +5 位作者 李思亮 朴何春 涂成龙 刘涛泽 张伟 朱书法 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1-12,共12页

喀斯特地质与生态系统是地球表层系统中的重要组成部分,其变化将对其他地区以及整个地球系统产生影响.生物地球化学循环是全球和区域变化研究的核心内容,而生态系统的演化与系统内水分和养分的生物地球化学循环密切相关。因此,我们有必... 喀斯特地质与生态系统是地球表层系统中的重要组成部分,其变化将对其他地区以及整个地球系统产生影响.生物地球化学循环是全球和区域变化研究的核心内容,而生态系统的演化与系统内水分和养分的生物地球化学循环密切相关。因此,我们有必要将喀斯特生态系统纳入到更大区域或全球生态系统中进行分析研究,在充分研究认识整个喀斯特生态系统物质生物地球化学循环规律的基础上,进一步研究喀斯特生态系统的全球变化响应或影响机制,为喀斯特生态系统优化调控对策和措施提供科学基础。研究生态系统演化过程中物质的生物地球化学循环规律,是研究植物适生性、物种优化配置和适应性生态系统调控机理的关键基础。在介绍前人工作基础的同时,本文全面而概括地总结了我们近年利用元素、同位素(如δ13C、δ15N、δ34S、87Sr/86Sr)示踪和化学计量学理论和方法对喀斯特生态系统中不同界面和流域中物质的生物地球化学循环及其生态环境效应的研究成果。认识到:喀斯特流域生物地球化学循环活跃,相互耦合,并与流域生态环境变化相互制约;人类活动正干预流域物质的自然生物地球化学循环过程,并导致相应的生态和环境效应;全球变化科学深化有赖于区域生态环境变化及物质生物地球化学循环的研究。这些认识是我们将来系统深入开展喀斯特以及其他流域生态系统物质生物地球化学循环研究的重要方向。 展开更多

关键词 喀斯特生态系统 生物地球化学循环 全球变化 区域响应 生态适应性 研究趋势

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西南喀斯特流域碳酸盐岩的硫酸侵蚀与碳循环 被引量：132

8

作者 刘丛强 蒋颖魁 +2 位作者 陶发祥 郎赟超 李思亮 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期404-414,共11页

流域化学侵蚀及其速率与流域生态和环境之间的关系是当前地表地球化学研究的重要前沿领域,其中碳酸盐岩的硫酸风化机制及其与区域碳循环的关系则是科学家们最为关注的科学问题。因此,近年通过研究西南喀斯特流域地表水地球化学对这一科... 流域化学侵蚀及其速率与流域生态和环境之间的关系是当前地表地球化学研究的重要前沿领域,其中碳酸盐岩的硫酸风化机制及其与区域碳循环的关系则是科学家们最为关注的科学问题。因此,近年通过研究西南喀斯特流域地表水地球化学对这一科学问题进行了研究,发现西南喀斯特地区河水一般含有较多的SO24-,从化学计量学、SO42-的δ34S和溶解无机碳(DIC)的δ13C分析发现,硫循环中形成的硫酸广泛参与了流域碳酸盐矿物的溶解和流域侵蚀:西南喀斯特流域碳酸盐岩的侵蚀速率为97t/(km2·a),消耗CO2量为25t/(km2·a)。对乌江流域河水硫酸盐离子的硫同位素研究结果认为:参与流域侵蚀的硫酸主要来自煤系地层硫化物和矿床硫化物的氧化及大气酸沉降,分别对河水SO42-的贡献为50%、27%和20.5%(其余2.5%的SO42-为硫酸盐蒸发岩的溶解);硫酸风化碳酸盐岩向大气净释放CO2的总通量为8.2t/(km2·a),依此计算西南喀斯特区域向大气释放CO2的通量为4.4×1012g/a,相当于每年西南碳酸盐岩风化消耗CO2总通量的33%。将乌江流域的研究结果对我国大陆碳酸盐岩分布区域进行相应计算发现,硫酸风化碳酸盐矿物向大气释放的CO2总通量为28×1012g/a,相当于全球硅酸盐风化消耗CO2量的26%。硫酸参与流域侵蚀改变了区域碳循环,人为过程可以通过释放酸沉降、矿业活动和土地利用等形式加速流域侵蚀和影响流域元素的生物地球化学循环。 展开更多

关键词 喀斯特 流域侵蚀 硫酸风化 碳和硫同位素

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δ^(15)N在贵阳地下水氮污染来源和转化过程中的辨识应用 被引量：55

9

作者 李思亮 刘丛强 +3 位作者 肖化云 陶发祥 郎赟超 韩贵琳 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期257-262,共6页

随着城市的发展,贵阳地下水氮污染日趋严重,为评估地下水中氮的分布、来源和迁移转化,我们采集了72个水样,并测定了三氮(NO-3、NO-2和NH+4)浓度、主离子、δ15N-NO-3和δ15N-NH+4等。结果显示,在贵阳地下水大多数样品中,NO-3-N是最主要... 随着城市的发展,贵阳地下水氮污染日趋严重,为评估地下水中氮的分布、来源和迁移转化,我们采集了72个水样,并测定了三氮(NO-3、NO-2和NH+4)浓度、主离子、δ15N-NO-3和δ15N-NH+4等。结果显示,在贵阳地下水大多数样品中,NO-3-N是最主要的无机氮形态,城区地下水大部分含较高的NO-3-N;然而在城市污水和有些被明显污染的地下水中,NH+4却是最主要的无机氮形态,尤其是枯水期。丰水期地下水样有较低的δ15N值,受农业化肥等影响明显。丰水期地下水NO-3-N浓度随着Cl-浓度升高而升高,表明丰水期地下水硝酸盐可能主要受混合作用等控制。而枯水期地下水中溶解氧与硝酸盐的δ15N值呈负相关关系,且相对于丰水期地下水具有较高的δ15N值、较低的硝酸盐浓度和较低的DIN/Cl值,说明地下水环境中主要受土壤有机氮等影响,同时可能存在反硝化。 展开更多

关键词 δ15N 地下水 反硝化 氮污染 贵阳市

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碳同位素和水化学在示踪贵阳地下水碳的生物地球化学循环及污染中的应用 被引量：50

10

作者 李思亮 刘丛强 +2 位作者 陶发祥 郎赟超 韩贵琳 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期165-170,共6页

地下水污染影响碳的生物地球化学循环,碳的演化也能够反映地下水的污染状况。对贵阳城区地下水的水化学、溶解无机碳含量及其碳同位素进行了分析。研究结果表明,地下水化学以SO4·HCO3-Ca·Mg型和HCO3-Ca·Mg型为主,化学组... 地下水污染影响碳的生物地球化学循环,碳的演化也能够反映地下水的污染状况。对贵阳城区地下水的水化学、溶解无机碳含量及其碳同位素进行了分析。研究结果表明,地下水化学以SO4·HCO3-Ca·Mg型和HCO3-Ca·Mg型为主,化学组分分析结果表明,水化学特征主要受岩性控制。地下水中溶解无机碳表现形式主要为HCO-3,丰水期由于稀释作用其含量减少。而丰水期δ13CDIC较枯水期偏负,生物成因无机碳占比重大。结合碳同位素和NO-3等人为活动输入物质的负相关性尝试对城区地下水污染分区,结论为贵阳市区中部、东北部以及西郊农业区地下水受污染较为严重。 展开更多

关键词 水化学 溶解无机碳 地下水 污染 贵州

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河流水-气界面碳交换研究进展及趋势 被引量：10

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作者 丁虎 刘丛强 +3 位作者 郎赟超 李思亮 李晓东 汪福顺 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期275-285,共11页

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... 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. 展开更多

关键词 河流碳循环 水-气界面碳交换 陆地碳平衡 人类干扰

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桂西北典型峰丛洼地降雨过程中地表水溶解性碳和δ^(13)C_(DIC)变化特征 被引量：8

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作者 丁虎 刘丛强 +1 位作者 郎赟超 刘文景 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期182-189,共8页

文中研究了中国科学院环江喀斯特农业生态系统观测站内的地表水(地表径流和溪流)中溶解性有机碳(DOC)和溶解性无机碳(DIC)及其同位素组成在两次降雨事件中的连续变化特征。在两次降雨中DOC和DIC输移量分别为107.1和812.5kg,分别约为无... 文中研究了中国科学院环江喀斯特农业生态系统观测站内的地表水(地表径流和溪流)中溶解性有机碳(DOC)和溶解性无机碳(DIC)及其同位素组成在两次降雨事件中的连续变化特征。在两次降雨中DOC和DIC输移量分别为107.1和812.5kg,分别约为无降雨条件下相同时间内DOC和DIC输移量的64和8倍。降雨时洼地溪流下游出口处水体中的DOC主要来源于雨水垂直入渗过程,其比例占到了60%～81%,源于地表径流冲刷的比例相对较低。利用溶解无机碳同位素(δ13 CDIC)估算了不同水体中土壤有机质分解对水中DIC的贡献(PSOC),其中地表径流、溪流上游和溪流下游出口水体的PSOC变化范围分别为56%～61%、56%～63%和50%～58%。两次降雨过程中约有459.6kg土壤CO2进入溪流下游出口水体,而未降雨条件下在相同时间内只有48.3kg。降雨对喀斯特集水区溶解性碳的循环产生显著影响,对喀斯特集水区不同时间尺度碳循环的研究可以获得更为准确的区域碳及其他养分循环的信息。 展开更多

关键词 喀斯特生态系统 溶解无机碳 溶解有机碳 溶解态碳同位素 土壤CO2

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遵义地下水碳的演化 被引量：1

13

作者 李思亮 刘丛强 +2 位作者 郎赟超 赵志琦 周志华 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2007年第z1期552-,共1页

　　地下水中碳的生物地球化学过程是全球碳循环和区域营养元素生物地球化学过程重要的组成部分,而且也与区域地下水水质紧密联系.……

关键词 地下水 溶解无机碳 演化 遵义

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稳定氯同位素在水环境地球科学中的研究进展 被引量：1

14

作者 刘丛强 郎赟超 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2006年第z1期101-103,共3页

　　氯元素广泛分布于地表水体和沉积物中,并在地表圈层之间进行迁移和转化等生物地球化学循环.氯元素有两种稳定同位素:35Cl和37Cl,其相对含量分别为35Cl=75.153%和37Cl=24.147%.氯离子在地表环境中通常没有价态变化,既不发生引起键能... 　　氯元素广泛分布于地表水体和沉积物中,并在地表圈层之间进行迁移和转化等生物地球化学循环.氯元素有两种稳定同位素:35Cl和37Cl,其相对含量分别为35Cl=75.153%和37Cl=24.147%.氯离子在地表环境中通常没有价态变化,既不发生引起键能明显变化的氧化还原反应,也不明显参与生物作用,因此氯离子不会因元素迁移形态转变而改变同位素组成.但是,自然界中氯同位素37Cl和35Cl间存在较大的相对质量差,氯在蒸发结晶、离子扩散、渗透和对流混合等水体迁移过程中35Cl和37Cl的运移速度因其质量差而有所不同,致使氯同位素发生分馏[1].在蒸发沉积作用过程中,因37Cl相对35Cl有较大的键结合能,而优先进入固相(盐类沉积物)中.相对于其它轻稳定同位素(H、O、C)而言,稳定氯同位素的分馏并不明显,自然界中δ37Cl为-14‰～16‰,但大气圈、水圈和岩石圈的氯同位素组成大多集中在-2‰～2‰.近年来,氯同位素测定方法的改进大大提高了测试精度和准确度,使得氯同位素得以广泛应用于对蒸发盐、地下水体的演化、海水入侵、矿床形成过程中的成矿流体作用、氯代有机溶剂的分馏机理、人工合成与自然降解的有机物示踪等方面的研究[2～10].…… 展开更多

关键词 稳定氯同位素 水环境科学 污染物

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硼及其同位素对水体污染物的示踪研究 被引量：12

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作者 郎贇超 刘丛强 赵志琦 《地学前缘》 EI CAS CSCD 2002年第4期409-415,共7页

硼的易溶性和硼化合物的广泛使用 ,以及污水处理过程中除硼的困难 ,最终导致地表地下水体富集硼及有关污染物。海滨地下水受到海水入侵 ,硼含量及 ρ(B) / ρ(Cl)比值发生明显变化。混合、吸附、水岩等作用使得硼同位素发生分馏 ,显著... 硼的易溶性和硼化合物的广泛使用 ,以及污水处理过程中除硼的困难 ,最终导致地表地下水体富集硼及有关污染物。海滨地下水受到海水入侵 ,硼含量及 ρ(B) / ρ(Cl)比值发生明显变化。混合、吸附、水岩等作用使得硼同位素发生分馏 ,显著区别于区域背景值。因此 ,结合其它同位素、水化学等信息 ,硼及其同位素作为良好示踪剂为研究水圈中物质的地球化学循环过程提供了新的手段。文中总结了部分天然水体的硼含量和硼同位素组成特征 ,综述了近年来用硼同位素示踪水体的污染物来源、程度和范围等方面新的研究成果。 展开更多

关键词 硼 硼同位素 污染源

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课程思政在地理专业实践教学中的探索与运用——以天津大学地理科学为例 被引量：6

16

作者 李云帅 李晓东 +3 位作者 郎赟超 郝倩 徐延平 赵剑博 《高教学刊》 2021年第14期162-165,共4页

加强课程思政建设是高校落实立德树人根本任务的重要举措。在地理科学专业实践教学中强化“课程思政”,不仅能够有效解决地理科学专业“培养什么人和为谁培养人”的问题,而且能够让学生在实践中增长智慧,在艰苦奋斗中锤炼意志品质。文... 加强课程思政建设是高校落实立德树人根本任务的重要举措。在地理科学专业实践教学中强化“课程思政”,不仅能够有效解决地理科学专业“培养什么人和为谁培养人”的问题,而且能够让学生在实践中增长智慧,在艰苦奋斗中锤炼意志品质。文章通过优化完善课程思政体系整体设计,深入挖掘地理专业实践教学中的思政元素资源,并结合天津大学地理科学专业进行实际案例分析,力求探索提高地理专业实践教学课程思政建设成效的有效途径。 展开更多

关键词 课程思政 实践教学 地理科学 思政元素 思政案例

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喀斯特地区梯级水库建造对水化学分布的影响 被引量：6

17

作者 王万发 钟君 +5 位作者 李彩 易沅壁 陈赛男 陈率 郎赟超 李思亮 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期713-725,共13页

为深入了解河流梯级筑坝对喀斯特地区河流水化学分布的影响,于2017年1、4、7和10月别对乌江干流洪家渡水库(多年调节)、乌江渡水库(季调节)和索风营水库(日调节) 3个具有不同滞留时间的水库进行水样采集,分析入库水、坝前剖面水和下泄... 为深入了解河流梯级筑坝对喀斯特地区河流水化学分布的影响,于2017年1、4、7和10月别对乌江干流洪家渡水库(多年调节)、乌江渡水库(季调节)和索风营水库(日调节) 3个具有不同滞留时间的水库进行水样采集,分析入库水、坝前剖面水和下泄水的水化学特征,探讨河流梯级筑坝对水化学分布及风化速率估算的影响.研究结果表明:3个水库深层水比表层水HCO3-浓度分别高12.9%、5.5%和8.0%,Ca^(2+)浓度分别高15.9%、2.4%和8.5%.河流梯级筑坝一定程度上改变了水体水化学组成,从而影响碳酸盐岩风化速率估算.整体上,洪家渡水库、索风营水库和乌江渡水库的全年风化速率变化范围分别为:-1.7%~15.4%、-5.6%~1.1%和-0.3%~3.4%.河流筑坝作用对风化速率估算及主量离子浓度的影响:HCO_3^-与Ca^(2+)浓度分布均为:洪家水库>乌江渡水库>索风营水库,这与水体滞留时间长短规律一致,表明水体滞留时间影响着水化学的组成分布.同时水体离子浓度表现出明显的季节性差异,丰水期各水库变化率明显大于枯水期.上述结论表明喀斯特地区河流连续筑坝后水化学组成及分布特征发生了一定程度改变,影响流域化学风化速率的估算,且影响程度随水体滞留时间延长而增大,并受气温影响.因此,今后在估算流域风化速率及探究水化学空间变化时应对筑坝作用加以考虑,以便更加准确地评估喀斯特流域岩石风化在全球碳循环中的作用. 展开更多

关键词 梯级水库 水化学 滞留时间 风化速率 喀斯特

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喀斯特地区黄壤和石灰土剖面化学组成变化与风化成土过程 被引量：14

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作者 刘文景 涂成龙 +4 位作者 郎赟超 冯家毅 李龙波 汪齐连 刘丛强 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期271-279,共9页

对西南喀斯特地区典型黄壤和石灰土剖面土壤主量和微量元素组成变化特征进行了研究,提供了有关岩石风化和土壤形成过程的信息。所研究的土壤相对于上地壳普遍富集P和Mn,而亏损Na、K、Ca、Mg元素。与黄壤相比,石灰土具有较高含量的K、Rb... 对西南喀斯特地区典型黄壤和石灰土剖面土壤主量和微量元素组成变化特征进行了研究,提供了有关岩石风化和土壤形成过程的信息。所研究的土壤相对于上地壳普遍富集P和Mn,而亏损Na、K、Ca、Mg元素。与黄壤相比,石灰土具有较高含量的K、Rb和较低含量的Sr元素,同时具有较高Th/Ta,Rb/Sr比值和CIA的特征,指示两类土壤成土母质的差别和石灰土较强的风化程度。不同地区同种类型土壤以及同一地区不同类型土壤的化学组成具有显著差别,反映了不同区域和不同类型土壤在成土母质、风化成土过程和程度上的差异。 展开更多

关键词 喀斯特地区 黄壤剖面 石灰土剖面 主量元素 微量元素成土过程

原文传递

贵州普定喀斯特坡地土壤剖面有机碳及其同位素组成 被引量：10

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作者 田丽艳 郎赟超 +3 位作者 刘丛强 丁虎 赵志琦 刘涛泽 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2362-2367,共6页

选取贵州省中西部普定县城周边具有不同岩性(碎屑岩和碳酸盐岩)的2个坡地的土壤剖面为研究对象,采集了不同坡地位置的砂岩黄壤剖面和黄色石灰土剖面,分析了土壤pH值、C/N值、土壤有机碳(SOC)含量以及有机碳同位素组成,探讨了黄壤与石灰... 选取贵州省中西部普定县城周边具有不同岩性(碎屑岩和碳酸盐岩)的2个坡地的土壤剖面为研究对象,采集了不同坡地位置的砂岩黄壤剖面和黄色石灰土剖面,分析了土壤pH值、C/N值、土壤有机碳(SOC)含量以及有机碳同位素组成,探讨了黄壤与石灰土δ13CSOC值组成差异和SOC含量沿剖面以及在不同坡地位置的分布特征。结果表明:砂岩黄壤和黄色石灰土的有机碳含量变化范围分别为3.1～79.7和8.2～73.3 g·kg-1;沿坡面顶端到底端,2种土壤类型SOC含量均呈现出坡脚>坡顶>坡腰;除砂岩黄壤坡顶剖面的个别层位外,2类土壤剖面SOC含量均随剖面深度的增加而降低;砂岩黄壤和石灰土剖面δ13CSOC值的变化范围分别为-25.4‰～-20.7‰和-23.2‰～-18.8‰;除黄色石灰土坡腰剖面外,其余土壤剖面的δ13CSOC值均表现为随剖面表层至20～40 cm升高,然后随深度增加而降低,最后趋于稳定的特征;2类坡地土壤SOC含量以及δ13CSOC值的变化反映了不同类型植被残体的输入以及在土壤中的降解累积特征,有助于了解坡地堆积侵蚀以及成土过程对SOC循环的影响。 展开更多

关键词 喀斯特地区 黄壤 石灰土 土壤有机碳 稳定碳同位素

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磷酸盐氧同位素技术在环境科学中的研究进展 被引量：9

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作者 田丽艳 郭庆军 +5 位作者 何会军 郎赟超 胡健 杨俊兴 魏荣菲 韩晓昆 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1947-1956,共10页

近年来,由于磷素流失造成的环境问题日益严重,查明环境中磷的来源及迁移转化对于改变目前现状具有重要意义。而磷酸盐氧同位素作为一种地球化学示踪剂在水体环境、土壤以及古环境研究中得到了广泛应用。本文总结了不同自然界物质中磷酸... 近年来,由于磷素流失造成的环境问题日益严重,查明环境中磷的来源及迁移转化对于改变目前现状具有重要意义。而磷酸盐氧同位素作为一种地球化学示踪剂在水体环境、土壤以及古环境研究中得到了广泛应用。本文总结了不同自然界物质中磷酸盐氧同位素组成(δ^(18)O_P),分馏机理,分离、纯化和测试方法以及在环境科学中的应用研究进展。在此基础上,提出未来研究工作展望:根据不同样品的基本性质选择不同的分离、纯化方法,磷酸盐氧同位素分馏机制及原因仍存在不确定性,需进一步研究,磷酸盐氧同位素应用前景有待进一步扩展。 展开更多

关键词 磷酸盐氧同位素 磷循环 示踪 环境科学

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