黄土中碳酸盐矿物的溶蚀过程与碳汇效应研究
发布时间：2021-08-31 21:00
我国北方黄土高原是巨大的碳库,其无机碳储量达8.5×102PgC,每年截储大气碳的规模也在150万吨碳左右。碳酸盐矿物在中国黄土中十分富集,其含量最高可达20%（其中约有90%为次生碳酸盐矿物）。同碳酸盐岩溶蚀过程一样,黄土中的碳酸盐矿物在水溶作用下消耗大气/土壤中的CO2,形成碳汇,参与全球碳循环过程。由于黄土中的碳酸盐矿物结构分散、颗粒细小、水—土接触面大,从而加速了碳酸盐矿物的溶蚀过程,提高了碳汇通量。因此,黄土区碳汇研究对于全球碳收支平衡估算具有重要意义。选择山西吕梁临县黄土区青凉寺沟流域为研究区,分析区内不同土地利用方式黄土中无机碳含量、分布特征及影响因素;研究黄土水中的离子来源,并通过离子比值和同位素分析探讨不同端元贡献比例;利用水化学径流法和溶蚀试片法对流域内的碳酸盐矿物和硅酸盐矿物溶蚀作用及碳汇效应进行了评估;最后针对溶蚀试片法在黄土区计算碳汇得出的结果偏小的问题,对比分析了全国范围内不同气候带岩溶流域的溶蚀试片数据,探讨该法的影响因素及其在黄土碳汇计算中的适宜性问题。主要得出以下结论:（1）与世界其他地区的黄土数据相比,研究...
【文章来源】：中国地质科学院北京市
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
第2章研究区概况与研究方法9其中页岩中含有较多的粘土矿物和碎屑矿物（石英、长石、云母等），底部三叠纪砂岩是主要阻水层位，大部分地下泉水出露于这一层。该区黄土分布较多，地层相对简单、流域边界清楚、流域面积规模适当，流域水循环和水化学过程可控，黄土厚度10~30m，下部为三叠系碎屑岩隔水层，土壤渗滤水最终以地表水的形式流出。图2-1研究区水文地质简图及采样点位置Figure2-1Hydrogeologicaldiagramandlocationofsamplingpointsinthestudyarea
中国地质科学院硕士学位论文10图2-2研究区典型黄土剖面Figure2-2Typicalloessprofileinthestudyarea2.2样品采集测试及数据分析方法2.2.1土壤CO2浓度的测定研究区内选择枣树地、杏树地等11种植被类型分别设置固定试验样地（表2-1），采样位置见图2-1。选择晴朗无风天作为采样日，检测样地内土壤10、20、30、40、50、60、70、80、90、100cm深处的CO2浓度、温度、含水量等，于上午9:00~11:00内完成采样（采样点基本特征见表2-1）。用AP-20气体泵和CO2测试管检测土壤当中的CO2浓度（日本光明理化学工业株式会社）。首先用钢钎打入土壤一定深度，用橡胶软管插入土壤中并封口，用真空抽吸泵链接CO2检测管和橡胶管进行抽吸，读取CO2管中气压达到平衡后管内的粉红色所指示的刻度，单位为%。CO2测定与土壤样品采集同时进行。由于黄土区作物为一季作物，采样季为植被旺盛期，以便于解释土壤植被覆被对土壤CO2分异的影响。2.2.2土壤样品采集及处理测完土壤CO2浓度后，除去地表凋落物后，采集测试点土下20cm、50cm、70cm深
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于稳定碳同位素技术的干旱区绿洲土壤有机碳向无机碳的转移[J]. 李杨梅,贡璐,安申群,孙力,陈新. 环境科学. 2018(08)
[2]包气带在干旱半干旱地区地下水补给研究中的应用[J]. 庞忠和,黄天明,杨硕,袁利娟. 工程地质学报. 2018(01)
[3]土壤有机碳和无机碳耦合关系研究进展[J]. 张力. 安徽农业科学. 2017(32)
[4]岩溶动力系统与全球变化研究进展[J]. 曹建华,蒋忠诚,袁道先,夏日元,章程. 中国地质. 2017(05)
[5]黄土高原黄土粒度的空间变化及其古环境意义[J]. 杨石岭,丁仲礼. 第四纪研究. 2017 (05)
[6]黄土塬区浅层地下水化学特征及其碳循环意义[J]. 宋超,王攀,韩贵琳,石迎春. 南水北调与水利科技. 2017(05)
[7]不同土地利用方式下土壤CO2时空分布特征及其影响因素——以湘西大龙洞地下河流域为例[J]. 蓝芙宁,王文娟,吴华英,蒋忠诚,覃小群,安树青. 中国岩溶. 2017(04)
[8]滨海盐渍区不同土地利用方式土壤-植被系统碳储量研究[J]. 李晓光,郭凯,封晓辉,刘小京. 中国生态农业学报. 2017(11)
[9]好氧不产氧光合细菌反馈作用下的五里峡水库坝前水体化学特征研究[J]. 宋昂,彭文杰,何若雪,靳振江,卢晓漩,房君佳,黄炳慧,李强. 岩矿测试. 2017(02)
[10]中国南方喀斯特地区碳循环研究进展[J]. 王世杰,刘再华,倪健,闫俊华,刘秀明. 地球与环境. 2017(01)
硕士论文
[1]广西碧水岩流域岩石化学风化过程的碳汇效应[D]. 邹艳娥.中国地质大学(北京) 2016
[2]山西马跑神泉泉域与广西龙寨地下河流域碳汇特征对比[D]. 刘朋雨.广西师范学院 2013
[3]七星河湿地CO2、CH4排放规律及其与土壤环境关系的研究[D]. 慈雪伦.东北林业大学 2012
[4]中国北方典型盆地地下水年代学对比研究[D]. 黄冠星.中国地质科学院 2006
本文编号：3375602
【文章来源】：中国地质科学院北京市
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
第2章研究区概况与研究方法9其中页岩中含有较多的粘土矿物和碎屑矿物（石英、长石、云母等），底部三叠纪砂岩是主要阻水层位，大部分地下泉水出露于这一层。该区黄土分布较多，地层相对简单、流域边界清楚、流域面积规模适当，流域水循环和水化学过程可控，黄土厚度10~30m，下部为三叠系碎屑岩隔水层，土壤渗滤水最终以地表水的形式流出。图2-1研究区水文地质简图及采样点位置Figure2-1Hydrogeologicaldiagramandlocationofsamplingpointsinthestudyarea
中国地质科学院硕士学位论文10图2-2研究区典型黄土剖面Figure2-2Typicalloessprofileinthestudyarea2.2样品采集测试及数据分析方法2.2.1土壤CO2浓度的测定研究区内选择枣树地、杏树地等11种植被类型分别设置固定试验样地（表2-1），采样位置见图2-1。选择晴朗无风天作为采样日，检测样地内土壤10、20、30、40、50、60、70、80、90、100cm深处的CO2浓度、温度、含水量等，于上午9:00~11:00内完成采样（采样点基本特征见表2-1）。用AP-20气体泵和CO2测试管检测土壤当中的CO2浓度（日本光明理化学工业株式会社）。首先用钢钎打入土壤一定深度，用橡胶软管插入土壤中并封口，用真空抽吸泵链接CO2检测管和橡胶管进行抽吸，读取CO2管中气压达到平衡后管内的粉红色所指示的刻度，单位为%。CO2测定与土壤样品采集同时进行。由于黄土区作物为一季作物，采样季为植被旺盛期，以便于解释土壤植被覆被对土壤CO2分异的影响。2.2.2土壤样品采集及处理测完土壤CO2浓度后，除去地表凋落物后，采集测试点土下20cm、50cm、70cm深
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于稳定碳同位素技术的干旱区绿洲土壤有机碳向无机碳的转移[J]. 李杨梅,贡璐,安申群,孙力,陈新. 环境科学. 2018(08)
[2]包气带在干旱半干旱地区地下水补给研究中的应用[J]. 庞忠和,黄天明,杨硕,袁利娟. 工程地质学报. 2018(01)
[3]土壤有机碳和无机碳耦合关系研究进展[J]. 张力. 安徽农业科学. 2017(32)
[4]岩溶动力系统与全球变化研究进展[J]. 曹建华,蒋忠诚,袁道先,夏日元,章程. 中国地质. 2017(05)
[5]黄土高原黄土粒度的空间变化及其古环境意义[J]. 杨石岭,丁仲礼. 第四纪研究. 2017 (05)
[6]黄土塬区浅层地下水化学特征及其碳循环意义[J]. 宋超,王攀,韩贵琳,石迎春. 南水北调与水利科技. 2017(05)
[7]不同土地利用方式下土壤CO2时空分布特征及其影响因素——以湘西大龙洞地下河流域为例[J]. 蓝芙宁,王文娟,吴华英,蒋忠诚,覃小群,安树青. 中国岩溶. 2017(04)
[8]滨海盐渍区不同土地利用方式土壤-植被系统碳储量研究[J]. 李晓光,郭凯,封晓辉,刘小京. 中国生态农业学报. 2017(11)
[9]好氧不产氧光合细菌反馈作用下的五里峡水库坝前水体化学特征研究[J]. 宋昂,彭文杰,何若雪,靳振江,卢晓漩,房君佳,黄炳慧,李强. 岩矿测试. 2017(02)
[10]中国南方喀斯特地区碳循环研究进展[J]. 王世杰,刘再华,倪健,闫俊华,刘秀明. 地球与环境. 2017(01)
硕士论文
[1]广西碧水岩流域岩石化学风化过程的碳汇效应[D]. 邹艳娥.中国地质大学(北京) 2016
[2]山西马跑神泉泉域与广西龙寨地下河流域碳汇特征对比[D]. 刘朋雨.广西师范学院 2013
[3]七星河湿地CO2、CH4排放规律及其与土壤环境关系的研究[D]. 慈雪伦.东北林业大学 2012
[4]中国北方典型盆地地下水年代学对比研究[D]. 黄冠星.中国地质科学院 2006
本文编号：3375602
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