河流碳通量论文-刘东

河流碳通量论文-刘东

导读:本文包含了河流碳通量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:溶解有机碳,颗粒有机碳,长江,遥感

河流碳通量论文文献综述

刘东[1](2017)在《基于遥感与实测资料的河流有机碳通量估算研究》一文中研究指出河流连通着地球最大的两个碳库—陆地和海洋生态系统碳库。全球河流每年可以输运约 219.50±54.36 Tg C/yr 的溶解有机碳(DOC),204.00±21.73 Tg C/yr 的颗粒有机碳(POC)进入边缘海。河流有机碳输运不仅影响着全球碳循环,而且会影响河口和边缘海的生态环境,输运量也反映了流域的自然过程和人为活动的变化。在自然变化和人为活动等多种因素的影响下,河流有机碳通量具有显着的时空变异特征,这些时空变异增加了通量监测和估算的难度。目前,国际上关于河流有机碳输运的研究大多关注欧美大陆河流,这些河流积累了长时间序列的有机碳(DOC、POC)观测资料。而东亚季风影响下的亚洲河流有机碳输运报道较少,且缺乏不同河流有机碳输运的空间变异和同一河流的时间变异研究。基于此,本文基于不同入海河流有机碳实测数据与流域特征数据,分析了中国大陆入海河流有机碳通量的空间变异;并进一步以长江为重点研究区,在长江河流(大通水文站断面)和河口分别开展了月尺度和季节尺度的光学-化学同步现场观测,利用多源遥感和实测资料估算了长江长时间序列的有机碳通量,并讨论了流域特征对长江有机碳输运时空变异的影响,为进一步估算全球河流有机碳输运通量打下基础。本文的主要研究内容和取得的结论如下:(1)中国大陆入海河流有机碳输运通量及空间变异。通过分析中国大陆不同入海河流有机碳(DOC、POC)数据与流域特征数据,构建了中国大陆入海河流年平均DOC浓度和POC浓度的估算模型,并以2010年为代表,估算了中国大陆不同入海河流的DOC年通量和POC年通量。2010年,中国大陆入海河流有机碳输运通量约为5.05 Tg C的DOC和7.00TgC的POC;其中,34.65%的DOC和42.43%的POC由长江输运。空间分布上,虽然降雨会稀释河流DOC浓度和总悬浮物(TSM)中的POC重量百分比(POC(%TSM)),但单位面积的流域DOC与POC输出量都与降雨量的空间分布一致。中国大陆东南部降雨多的流域,单位面积的流域DOC和POC输出量都较高。(2)长江河流(大通水文站断面)DOC通量估算。以流量、流域耕地面积比和总初级生产力为自变量,构建了长江大通DOC浓度的多层回馈神经网络估算模型,并结合大通实测流量估算了 2000-2013年长江大通水文站的DOC月通量。2000-2013年,长江大通DOC月通量变化范围为3.88-42.78×104tC,平均值为13.49±6.73×104tC/month。大通DOC月通量主要是由流量决定的,两者存在显着的正相关线性关系(R=0.8914,P<0.0001)。(3)长江河流(大通水文站断面)POC通量估算。根据大通的光学-化学同步观测数据和生物光学模型模拟数据,构建了适用于Landsat数据(空间分辨率30 m)的POC浓度遥感算法。大通断面上,POC浓度与TSM浓度之间存在正相关线性关系,且空间变异不显着。结合大通流量,利用2000-2016年的TM/Landsat-5和ETM+/Landsat-7数据,估算了大通长时间序列的POC月通量。2000-2016年,长江大通的POC月通量变化范围为1.4-52.04×104tC,平均值为13.04±7.17×104tC/month。大通POC月通量与流量之间存在显着的正相关线性关系(R=0.7143,P<0.05)。过去十几年,大通POC与DOC的平均月通量基本相等,并未呈"高POC输运"的特征。(4)长江河口(徐六泾水文站断面)POC通量估算。根据长江河口的光学-化学同步测量数据,构建了适用于GOCI数据(空间分辨率500 m)的POC浓度遥感算法。长江河口,POC浓度与TSM浓度存在显着的正相关线性关系;徐六泾断面的流量剖面分布呈线性函数变化,POC浓度剖面分布呈指数函数变化。结合大通水文站的流量,利用GOCI数据估算了徐六泾断面的POC月通量。2015年5月至2016年4月,长江徐六泾POC月通量平均为7.14×104tC,比大通POC月通量实测值平均高44.58%。长江河口复杂的水动力环境(潮汐、风)及颗粒再悬浮等会增加该区域的POC通量,且在冬季的增加效应更明显。(5)长江河流(大通水文站断面)有机碳输运时间变异和流域特征的影响。综合分析长时间序列的长江大通有机碳(DOC、POC)月通量和流域特征遥感数据,发现:因降雨的稀释作用,大通DOC浓度表现为"湿季低、干季高"的季节特征(湿季为5月至10月),干季DOC浓度平均是湿季的1.14倍;因降雨的冲刷作用,大通POC浓度表现为"湿季高、干季低"的季节特征。长江叁峡大坝正常运行之后,大通POC浓度的季节差异正逐渐减弱;由于流量的调控作用,DOC与POC通量都表现为"湿季高、干季低"的季节特征。2000-2013年湿季DOC通量平均占全年通量的65.89%,2000-2016年湿季POC通量平均占全年通量的75.01%。2000-2013年,长江大通DOC浓度和DOC通量都没有发生显着变化;但2000-2016年,长江大通POC浓度和POC通量都呈指数显着降低。总的来说,本文利用遥感和实测数据估算了中国大陆入海河流有机碳输运通量及长江长时间序列的有机碳输运通量,并分析了中国大陆入海河流有机碳输运的时空变异。下一步将考虑河流输运的有机碳在经过河口过程(如转化、分解、沉降等)后的通量,进一步研究河流输运有机碳的有效入海通量。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-06-06)

于奭,杜文越,孙平安,黄婕,罗惠先[2](2015)在《亚热带典型河流水化学特征、碳通量及影响因素》一文中研究指出为揭示碳酸盐岩风化对河流流域化学风化过程及碳汇效应的影响,以流经我国亚热带地区的典型河流——西江为对象流域,在2011年4月~2012年3月对西江阳朔、昭平、梧州叁个干流断面每月定期和暴雨期加密分析河水水样。研究结果表明:(1)叁个断面都属于偏碱性水质,水化学类型为HCO3—Ca型,电导率沿西江干流逐渐升高,这主要是体现了流域内广泛分布的碳酸盐岩对河水水化学特征的控制作用。(2)在一个完整的水文年中,通过对叁个干流断面逐月计算得出西江河口梧州断面碳通量总通量为51.03×108kg CO2/a,昭平段和阳朔段分别为1.55×108kg CO2/a和1.80×108kg CO2/a;碳通量强度分别为15 606.13kg CO2/km2/a、10 373.61kg CO2/km2/a、32 223.08kg CO2/km2/a。(3)流量为岩溶碳通量的主控因子,降雨影响流量,进而影响碳汇效应的这种现象可能会受到人为作用的干扰。叁个干流水体HCO3-浓度的变化趋势各有不同,这可能是因为HCO3-浓度与碳通量的关系比较复杂,涉及到不同的反应机理。叁个断面的p H值和温度与碳通量没有明显的相关性,这可能是由于生物的"生物泵"作用主要是日变化为主,月尺度的p H和水温变化并不能真正反映p H和温度对碳通量的影响。(本文来源于《水文》期刊2015年04期)

曹铁宁,侯青叶,杨忠芳,秦雯雯[3](2013)在《中国东部主要河流流域风化作用碳通量及CO_2消耗量研究》一文中研究指出河流是连接陆地和海洋两大生态系统的主要通道,在全球碳循环中扮演重要的角色。岩石和土壤的风化剥蚀作用是地表重要而普遍的地质过程。岩石及土壤的机械破碎和化学腐蚀形成的溶解产物经过雨水冲刷进入河流最终通过河流输送至海洋,侵蚀与沉积过程中所发生的碳交换和输送具有全球变化意义,它既是导致地表环(本文来源于《中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑》期刊2013-04-21)

朱先进,于贵瑞,高艳妮,王秋凤[4](2012)在《中国河流入海颗粒态碳通量及其变化特征》一文中研究指出河流是连接海洋和陆地两大碳库的纽带,其碳通量是全球碳循环的重要环节。本文以《中国河流泥沙公报》的数据为基础,就中国河流入海颗粒态碳通量及其变化特征进行分析。结果表明:1965-2005年,中国河流入海颗粒态碳通量平均为29.57 TgC.yr-1,占河流入海碳通量的42%,其中有机碳占36.02%,无机碳占63.98%,长江、黄河和珠江的颗粒态碳通量占全国河流入海颗粒态碳通量的96.25%。从2003年开始,河流入海颗粒态碳通量呈逐年递减的趋势,但颗粒态有机碳通量在河流入海颗粒态碳通量中所占的比重有所提高。2009年,全国通过河流泥沙输送到海洋中的碳仅为6.59 TgC,为1965-2005年平均输碳量的22.3%。由此可见,颗粒态碳通量在河流碳通量中占有不可忽视的地位,为了准确评估中国河流及陆地生态系统的碳收支,应对颗粒态碳通量进行细致研究。(本文来源于《地理科学进展》期刊2012年01期)

魏秀国[5](2003)在《珠江流域河流碳通量与流域侵蚀研究》一文中研究指出本文以珠江水体、悬浮物为研究对象,通过对西江马口、北江河口、东江博罗断面水体取样,分析水体中不同形态碳含量,测定碳同位素值,并计算了河流碳通量值;还对珠江流域的侵蚀状况及植被分布对流域侵蚀的影响进行了探讨。得出如下的结论: 珠江水体HCO_3~-离子含量在一个水文年中发生显着变化,特别是丰水期与枯水期之间波动幅度较大;无机碳含量西江含量最高,其次是北江,东江最低;西江无机碳主要来源于岩溶作用,由于受河流冲刷效应影响,丰水期HCO_3~-离子含量升高;东江流域无机碳主要来源于硅酸盐岩的碳酸盐风化过程,丰水期HCO_3~-离子含量无显着变化;北江无机碳来源于岩溶作用和硅酸盐岩的碳酸盐风化过程,受稀释效应影响,无机碳含量随水量增加而降低。 珠江水体中DOC含量属热带-亚热带河流的下限值水平。其含量顺序与DIC相反,即东江>北江>西江。 与世界其它河流相比,珠江POC含量较低;叁条河流中,以西江最高,东江次之,北江最低。珠江流量存在很大的季节变化,汛期拥有超过60%的年度总径流量,DOC和POC在高流量时骤增,DOC含量增加约20-90%,而POC含量最大则可能增加6倍,与山区河流的特征相似。 2000-2001水文年度珠江河流碳通量为1.355×10~4kg·km~(-2)·a~-,比1997-1998水文年度的碳通量(2.741×10~4kg·km~(-2)·a~-)结果低,这与本年度流域缺乏强暴雨冲刷过程有直接的联系。 珠江水体悬浮物POC稳定同位素值介于-18~-28‰之间,西江、北江、东江叁个断面平水期的POC δ~(13)C值的变化范围分别介于-23.09‰~-20.66‰、-27.25‰~-18.77‰、-24.10‰~-21.83‰之间;丰水期POC δ~(13)C值的变化范围分别介于-23.75‰~-22.59‰、-25.36‰~-22.65‰、-23.17‰~-20.80‰之间;丰水期向枯水期过渡期间叁江不同断面水体中POC δ~(13)C值的变化范围分别处于-22.95‰~-20.32‰、-24.39‰~-22.13‰、-24.39‰~-22.31‰之间;枯水期水体POC δ~(13)C值的变化范围分别介于-23.15‰~-20.06‰、-24.34‰~-22.87‰、-26.67‰~-23.60‰之间。 珠江水系各断面水体中悬浮物含量及POC δ~(13)C值的季节变化是其物质来源季节变化的反映。在珠江流域中,东江水体POC受C_4植物草类以及作物的影响明显,δ~(13)C值比西江、北江偏重。北江流域森林覆盖率较高,受C_3植物影响明显,故北江水体中POC δ~(13)C值最轻。西江水体中有机质受C_3、C_4植物共同影响,其δ~(13)C值介于北江、东江之间。 珠江水体悬浮物POC~(14)C表观年龄介于540~2050a之间,西江、北江悬浮物POC年龄相对较老,东江悬浮物POC年龄较为离散,既有较为年轻的样品,又有较老的样品,但以较年轻的样品为主。珠江水体中POC以现代碳源为主,其含量在不同支流及全年内相当恒定,全部样品的现代碳含量超过75%。 珠江水体悬浮物中POCΔ~(14)C与δ~(13)C之间接近正相关关系,反映的是大河汛期悬浮物碳同位素的对应表征值,是流域侵蚀和植被覆盖现状、历史情况的综合反映。 珠江流域侵蚀比较严重,其中以西江流域为甚,东江流域整体状况较好,但中下游地区由于受人类扰动的影响,水土流失仍较严重;北江流域侵蚀总体较轻。(本文来源于《中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)》期刊2003-06-05)

高全洲,沈承德[6](1998)在《河流碳通量与陆地侵蚀研究》一文中研究指出河流碳通量系陆地侵蚀产物,它构成全球碳循环的一个重要环节。河流碳通量在数量上远小于全球碳循环的其他环节,但由于与陆地生态系统联系密切,故对它的研究尤为重要。全球每年河流碳通量约为1GtC(109t碳),其中约60%为无机碳、40%为有机碳。溶解态有机碳和颗粒状有机碳主要来源于土壤侵蚀,另有一部分有机碳来源于河湖中的浮游植物;溶解态无机碳主要源于大气中CO2和碳酸盐;颗粒无机碳主要指未溶解的碳酸盐。亚洲季风区河流对全球河流碳通量具有较大贡献,而对其研究程度较低。河流碳通量研究既可为流域治理提供基础资料,也是进一步了解人为CO2“未知汇”的途径之一。(本文来源于《地球科学进展》期刊1998年04期)

河流碳通量论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为揭示碳酸盐岩风化对河流流域化学风化过程及碳汇效应的影响,以流经我国亚热带地区的典型河流——西江为对象流域,在2011年4月~2012年3月对西江阳朔、昭平、梧州叁个干流断面每月定期和暴雨期加密分析河水水样。研究结果表明:(1)叁个断面都属于偏碱性水质,水化学类型为HCO3—Ca型,电导率沿西江干流逐渐升高,这主要是体现了流域内广泛分布的碳酸盐岩对河水水化学特征的控制作用。(2)在一个完整的水文年中,通过对叁个干流断面逐月计算得出西江河口梧州断面碳通量总通量为51.03×108kg CO2/a,昭平段和阳朔段分别为1.55×108kg CO2/a和1.80×108kg CO2/a;碳通量强度分别为15 606.13kg CO2/km2/a、10 373.61kg CO2/km2/a、32 223.08kg CO2/km2/a。(3)流量为岩溶碳通量的主控因子,降雨影响流量,进而影响碳汇效应的这种现象可能会受到人为作用的干扰。叁个干流水体HCO3-浓度的变化趋势各有不同,这可能是因为HCO3-浓度与碳通量的关系比较复杂,涉及到不同的反应机理。叁个断面的p H值和温度与碳通量没有明显的相关性,这可能是由于生物的"生物泵"作用主要是日变化为主,月尺度的p H和水温变化并不能真正反映p H和温度对碳通量的影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

河流碳通量论文参考文献

[1].刘东.基于遥感与实测资料的河流有机碳通量估算研究[D].浙江大学.2017

[2].于奭,杜文越,孙平安,黄婕,罗惠先.亚热带典型河流水化学特征、碳通量及影响因素[J].水文.2015

[3].曹铁宁,侯青叶,杨忠芳,秦雯雯.中国东部主要河流流域风化作用碳通量及CO_2消耗量研究[C].中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑.2013

[4].朱先进,于贵瑞,高艳妮,王秋凤.中国河流入海颗粒态碳通量及其变化特征[J].地理科学进展.2012

[5].魏秀国.珠江流域河流碳通量与流域侵蚀研究[D].中国科学院研究生院(广州地球化学研究所).2003

[6].高全洲,沈承德.河流碳通量与陆地侵蚀研究[J].地球科学进展.1998

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河流碳通量论文-刘东
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