刘再华
- 作品数：120 被引量：1,104H指数：22
- 供职机构：中国科学院地球化学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院“百人计划”国家社会公益研究专项计划更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程农业科学生物学更多>>
- 基于生物标志物法的珠江流域有机碳溯源及DIC施肥效应研究被引量：12
- 2017年
- 内源有机碳由地表水体水生光合固定DIC产生,是岩石风化碳汇的重要组成部分。为准确区分河陆地流水体中的内源有机碳及计算其所占比例,本文选取珠江流域作为研究区,通过不同季节的野外采样调查,利用类脂生物标志物法,结合传统水化学特征,揭示河流中有机碳的来源差异;最终根据有机碳的时空分布规律与水-岩-土-气-生相互作用分析,明确流域岩性及气候变化对碳汇的影响。结果表明:(1)珠江流域水体中冬季和夏季内源有机碳占总有机碳比例的平均值分别为65%和54%,表明水生植物光合作用导致的初级生产力的重要性;(2)内源有机碳比例和水生藻类生物量与DIC浓度和呈现出显著的正相关关系,表明DIC对水生植物光合作用具有施肥效应;(3)雨季因降雨稀释DIC浓度和冲刷外源有机质,对水生植物的施肥效应减弱,生成的内源有机质减少,且携带的外源有机质增加,导致内源比例减少;(4)高悬浮质(TSS)可以遮挡水体表层太阳光,减弱水生光合作用强度,降低内源有机碳的形成;但在TSS浓度比较低的情况下,其对水生植物生长繁殖的影响则体现在为其提供空间和营养物,从而增加水生藻类生物量及内源有机碳比例。
- 杨明星刘再华孙海龙杨睿陈波
- 关键词：珠江流域
- 珠江流域水化学组成的时空变化特征及对岩石风化碳汇估算的意义被引量：18
- 2017年
- 基于水-岩-气-生相互作用的碳酸盐风化碳汇模型表明,陆地碳酸盐风化碳汇是大气CO_2汇的重要组成部分;然而,碳酸盐风化碳汇的过程、机制和控制因素仍有待进一步的研究。本文采用野外监测、现场滴定和样品室内测试相结合的方法,对珠江流域支干流分旱季和雨季进行了4次野外监测取样,研究其水化学组成的时空变化特征。结果表明:珠江流域支干流的水化学组成受流域岩石风化、气候和水生光合作用的共同影响,并具有明显的时空变化特征。空间上,南盘江下游双江口段至红水河上游蔗香段,水流较慢,水质清澈,水生光合作用强烈,电导率、[HCO_3^-]和[Ca^(2+)]的空间变化主要受水生光合作用控制;从红水河上游蔗香段至肇庆西江大桥监测点,反映的是流域岩石风化对水化学空间变化的影响。季节变化上,西江的电导率、[HCO_3^-]和[Ca^(2+)]呈现出夏季低、冬春季高的特征,主要反映稀释效应的控制。西江干流河水的溶解氧具有明显的季节变化,在上述南盘江下游双江口段至红水河上游蔗香段,DO是夏季高冬季低,其他监测点是冬季高而夏季低;DO的季节变化受水生光合作用强度的控制。在南盘江下游双江口段至红水河上游蔗香段,温度是光合作用强度的限制因子,而其他监测点的光合作用限制因子为浊度影响的光照。造成上述差异的原因是监测点的水文环境不同。通过对梧州水文站流量和[HCO_3^-]变化的分析发现,[HCO_3^-]的季节变化幅度相对流量小得多,显示在西江流域中,HCO_3^-也存在化学稳定性行为。因此在西江流域中,流量变化是岩溶碳汇通量变化的主控因子。研究还发现,西江流域中具有强烈的生物碳泵效应,由内源有机碳形成的碳汇通量约占传统计算模式碳汇(溶解无机碳-DIC)通量的40%。因此,在估算珠江流域碳酸盐风化碳汇时,必须考虑水生生态系统光合生�
- 孙海龙刘再华杨睿陈波杨明星曾庆睿
- 关键词：珠江流域
- 贵州典型岩溶流域水循环驱动的岩溶碳汇通量及其主控因素分析被引量：10
- 2017年
- 利用高分辨率水文水化学自动记录仪,对地处湿润亚热带季风气候条件下的贵州省黔南峰丛洼地区的板寨和黄后,以及位于黔中高原面上丘原区的后寨3个岩溶流域进行了为期6年半(2007年5月至2013年10月)的连续监测。结合流域出口水中主要化学组分的野外滴定与室内分析实验,建立了水中碳酸氢根、钙和镁等主要离子与电导率之间的线性相关关系,进而获得了高时间分辨率的水中CO_2分压、方解石饱和指数和岩溶碳汇通量等指标。数据统计分析发现:(1)板寨、黄后和后寨岩溶流域的多年平均岩溶碳汇通量分别为29、33和39 t-CO_2km^(-2)·a^(-1);(2)岩溶流域出口水中碳酸氢根离子具有化学稳定性行为,流量是流域岩溶碳汇通量的主控因子。
- 曾成赵敏杨睿刘再华
- 关键词：岩溶流域岩溶地下河
- 茂兰保护区板寨河头原生林与小七孔卧龙坝次生林物种多样性比较被引量：1
- 2010年
- 研究了茂兰保护区板寨河头原生林与小七孔卧龙坝次生林的物种多样性,分别利用物种丰富度指数(R1)、Shannon-Wiener指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)作了比较。结果表明原生林的物种丰富度为12.3209,Shannon-Wiener指数为6.2311,均匀度为0.8804;人为干扰后的卧龙坝次生林的各项物种多样性指数值比原生林高,分别为15.3087、6.6161、0.8966,其中乔木层与灌木层起的作用较大。利用群落优势度(λ)衡量了两个群落的稳定性,结果表明板寨原生林的群落优势度高于卧龙坝次生林。而卧龙坝次生林群落,由于阳性树种的入侵,已经占据群落顶层,一些阴性乔木待恢复,在演替过程中,群落物种多样性的增加是生态系统对外界轻度干扰的一种适应,是恢复生态系统稳定的一种对策。
- 熊志斌令狐克鸿覃汉标赵敏曾成刘再华
- 关键词：物种多样性原生林次生林
- 云南白水台钙华景区的水化学和碳氧同位素特征及其在古环境重建研究中的意义被引量：34
- 2002年
- 采用水化学仪器自动记录、现场滴定和样品碳氧稳定同位素测试相结合等方法 ,对云南中甸白水台钙华景区的水化学和碳氧稳定同位素特征进行了综合分析。主要结论是 :形成白水台钙华的泉水具有很高的钙和重碳酸根离子浓度 ,相应地 ,泉水的CO2 分压显著高于土壤生物成因所能产生的CO2 分压。结合泉水出露的地质条件及其碳稳定同位素特征 (δ1 3C=- 1 .2 3‰ )的分析 ,进一步发现 ,高CO2 分压主要与深部地热成因的CO2 有关 ,而非原来普遍认为的“是温暖湿润气候的产物”。可见 ,白水台钙华属于热成因类钙华。由此 ,根据白水台不同时代钙华氧稳定同位素组成的差异 ,对钙华形成时的水温进行了计算。结果发现自白水台钙华形成以来 ,水温变化高达 1 1℃ ,即从最老 (<3 5万年 )钙华形成时的 2 1℃降至现在的 1 0℃。这可能与本地区强烈抬升导致的气温降低有关 ,也可能反映出地热对水温的影响在降低。此外 ,本文对用热成因类钙华进行古环境重建研究中值得注意的问题也做了讨论。这些问题包括放射性碳测年中“死碳”(来自深部碳酸盐碳和深部CO2 )的干扰及由深源CO2和CO2 自水中逸出导致的钙华1 3C富集 ,后者在利用类似热成因碳酸盐沉积的δ1
- 刘再华游省易李强张美良
- 关键词：水化学古环境重建碳同位素氧同位素
- 我国典型岩溶环境系统的运动规律及其对全球变化的影响
- 袁道先刘再华蒋忠诚覃嘉铭曹建华
- 该项目根据国内外研究现状和有限目标原则，以及我国的地域优势，具体研究了表层岩溶环境系统的运行及其大气温室气体响应和反馈、岩溶区深部CO_2释放对全球变化的影响、不同岩溶系统的环境资源效应、中国南方20万年来古环境变化的高...
- 关键词：
- 关键词：岩溶动力系统碳循环古环境
- 云南白水台雨水线及钙华δ^18O的季节和空间变化特征被引量：4
- 2008年
- 通过对云南白水台地区大气降水的δ18O和δD分析,建立了该地区大气降水线,并通过对过量氘的季节性变化特征分析,发现白水台地区冬、夏季风期间降雨云团有不同的源区。对现代钙华δ18O的季节变化分析,发现钙华的氧同位素值与降雨量有着较好的线性负相关关系,这一发现为下一步利用古钙华的δ18O数据重建古降水量提供了基础。研究还发现,水中富含轻氧稳定同位素16O的H2O向大气蒸发以及富含轻氧稳定同位素16O的CO2向大气逸出,是下游方向钙华δ18O增加的主要原因。
- 孙海龙刘再华吕保樱叶文炳刘香玲曾成王海静
- 关键词：过量氘钙华氧同位素降雨量
- 灰岩和白云岩溶解速率控制机理的比较被引量：39
- 2006年
- 碳酸盐岩溶解的速率控制过程包括:(1)岩石表面上的非均相化学反应;(2)离子从岩石表面通过扩散向溶液中的传输;(3)CO2向H+和HCO-3的转换.通常是这3个过程中的最慢过程决定着碳酸盐岩的溶解速率.然而,实验和理论分析发现,在条件相似的情况下,白云岩的初始溶解速率不仅只有灰岩的1/3～1/60,而且灰岩和白云岩的溶解呈现出不同的速率控制机理.如对灰岩而言,在实验中加入能催化CO2转换反应的生物碳酸酐酶(CA)后,其溶解速率增加出现在CO2分压>100Pa的区域,最高可达10倍;而对白云岩,其溶解速率增加出现在CO2分压<10000Pa的区域,且增加仅3倍左右.此外,虽然2类岩石的溶解也均受水动力条件(旋速或流速)的控制,且主要出现在CO2分压<1000Pa的区域,但灰岩的溶解对水动力条件的变化比白云岩溶解更敏感.这些发现在解释和揭示自然界白云岩和灰岩岩溶发育及其相关资源环境问题的差异方面具有重要意义.
- 刘再华W.Dreybrodt李华举
- 关键词：碳酸酐酶水动力条件
- 四川黄龙沟天然水中的深源CO_2与大规模的钙华沉积被引量：19
- 2005年
- 在有大规模钙华沉积的四川黄龙沟中,使用化学成分数据以及碳氧稳定同位素组成对其水文地球化学特征进行了分析研究。研究区钙华沉积的地表溪流水质基本上受到两种水混合的制约,即断层泉水和山区的融雪(冰)水。泉水中含有高浓度的经由断层提供的CO2,结果高浓度的溶解CO2使得其溶解的碳酸盐岩比普通的岩溶泉溶解的碳酸盐岩高得多,同时也导致硅酸盐岩的溶解。黄龙沟中上游的泉水相对于方解石接近于平衡。溶解无机碳(DIC)的浓度和它们的δ13C值是大约由c=0.02mol·L1δ13C=-3‰的CO2(aq)与含有δ13C=+3‰的碳酸盐岩在封闭系统条件下反应的结果。估计这些CO2中约有70%来自上地幔。所有泉水的水化学数据均落在高岭石稳定域内,但对Na长石和Ca长石具有侵蚀性。由于这些长石矿物的溶解速率太慢,所以水中的化学成分远离长石稳定域。地表溪流的DIC种类之间达到同位素平衡,在不同观测点发现的δ13CDIC变化主要是由于从水中释放出的CO2的程度不同引起的。水样的δ18O值与其采集点的海拔高度之间存在线性关系;研究区的地表溪流的氧同位素组成受到蒸发的制约。在流经钙华沉积物的地表溪流中白天和夜晚的水化学及pH的日变化表明生物作用促进了碳酸盐的沉积,尽管作用不显著。据估计研究区碳酸钙的日沉积速率是4778kg·km2,即约1mm·a1。
- 刘再华K YoshimuraY InokuraM Noto曹云
- 关键词：天然水深源同位素平衡硅酸盐岩化学数据长石矿物
- 云南白水台现代钙华δ^13C的季节和空间变化特征研究被引量：4
- 2008年
- 对云南白水台引水渠道中钙华沉积的δ13C值分析发现,白水台引水渠道中钙华δ13C值与降雨量有着较好的线性负相关关系,这一发现为下一步利用当地古钙华的δ13C数据重建古降水量提供了实验与理论基础。而造成雨季钙华δ13C值偏负的原因是雨后形成的低δ13C值的坡面流对高δ13C值的渠道水的稀释效应,降低了渠道水的δ13C值。水中贫13C的CO2逸出至大气是下游方向钙华δ13C偏正的主要原因。
- 孙海龙刘再华吕保樱叶文炳刘香玲曾成王海静
- 关键词：钙华Δ^13C
