岩溶关键带及其碳循环研究进展
岩溶区碳循环与大气CO_2的源汇关系——以贵州岩溶区为例(英文)
岩溶区碳循环与大气CO_2的源汇关系——以贵州岩溶区为例(英文)李彬;袁道先【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】1996(000)0Z1【摘要】全球碳循环的研究表明,人为CO_2收支存在不平衡现象。
据不同的估算,其未知汇为（1.8±1.4）×10~(16)gC/a或（2.0～4.7）×10~(16)gC/a。
通过对贵州高原岩溶区岩溶作用带及其相邻圈层碳循环的观测、研究表明,岩溶作用带的碳循环强度与其相邻圈层（土壤层、生物圈、大气圈）的碳循环强度密切相关,表层带岩溶泉水中的HCO~-_2与上部圈层的CO_2浓度呈较好的正相关关系。
同时,在不同生态、地质条件下,各圈层的碳循环强度也不一样。
通过不同方法（水化学法、简单化学模型法和野外溶蚀试验法）的计算表明,贵州高原岩溶区因碳酸盐岩的溶蚀而消耗的CO_2的单位年碳通量为1.78×10~6～2.106×10~7gC/a·km~2。
据此,从全球角度出发,全球每年因碳酸盐岩的溶蚀而消耗的碳通量约为3.916×10~(13)～4.633×10~（14）gC/a。
因此,碳酸盐岩这一巨大碳贮库在当今的全球模式中可能仍是一个不容忽视的汇项。
另外,通过对岩溶区伴随表生化学沉积作用而发生的CO_2释放量的估算和观测,其源的作用可能要比汇的作用小得多。
【总页数】9页(P)【作者】李彬;袁道先【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】X16【相关文献】1.酸雨溶蚀碳酸盐岩的源汇效应分析——以广西典型岩溶区为例 [J], 孙平安;李秀存;于奭;原雅琼;何师意;王艳雪2.西南岩溶区水土流失与石漠化的变化关系研究——以重庆南川岩溶区为例 [J], 魏兴萍;袁道先;谢世友3.岩溶区碳循环与大气CO2的源汇关系：以贵州岩溶区为例 [J], 李彬;袁道先4.岩溶区地下水库库容评价的初步探讨——以贵州仁怀长岗出水洞地下河为例(英文) [J], 陈定容;韩行瑞;罗伟权;李文兴5.我国南方岩溶区和北方黄土区的大气CO_2效应 [J], 万国江;王仕禄因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
生物地球化学循环研究的进展和挑战
生物地球化学循环研究的进展和挑战地球上的生命和非生命互为依存，构成了一个复杂而有机的系统。
而生物地球化学循环则是这个系统的一个重要组成部分。
它描述的是生物、大气、水、土壤和岩石相互作用的全球循环过程。
近年来，随着对环境和生态问题的关注不断提升，在这个领域的研究也愈加深入。
本文将探讨一下生物地球化学循环研究的进展和挑战，分别从以下几个方面进行讨论。
一、碳循环碳在地球上的存在十分广泛，它是构成生物体的重要组成部分，同时也是各种矿物和燃料的主要成分。
碳循环涉及到了大气、海洋、陆地和生物圈之间的相互作用。
近年来，全球变暖问题引起了广泛的关注，它使得碳循环的研究成为了一个热点。
目前，学者们已经能够精确地预测碳在陆地和海洋之间的交换，并且发现了碳在地球系统中的更细致的变化。
然而，在全球变暖的背景下，碳循环存在着很多未解之谜，例如，从植物到土壤中有多少碳被封存？海洋中的碳同化固定到了哪个深度？碳的源和汇分别是什么？二、氮循环氮是生命活动必不可少的元素之一，它在全球循环系统中也起着至关重要的作用。
氮循环描述的是氮在地球上不同媒介之间的交换过程，包括其在大气、水、土壤和植物体内的变化。
目前，学者们已经能够证实氮与全球变化之间存在很紧密的联系，但是氮循环的生态效应仍然令人疑惑。
例如，人类对氮循环的过度干预是否会带来大气的污染和生态系统的崩溃？氮对海洋的影响是否和温室效应有关？这些都是需要进一步研究的问题。
三、磷循环磷是生命体必不可少的元素，它在生物体内发挥着重要的功能。
磷还是大气、水体和土壤等多种介质中含量较低的元素。
磷循环描述的是磷在自然界中的分布和运动。
由于磷在生命体内具有重要的生理功能，西方在农业、工业以及生活中经常大量使用化肥、肥料和清洗剂等含有磷元素的物质，导致磷污染问题越来越严重。
尽管人们已经开始对磷的固定和转移进行研究，但是磷的生物地球化学循环还有很多未知之处等待学者们的探索。
四、硫循环硫在地球上广泛分布，是构成地球表面的几种元素之一。
岩溶流域水循环过程碳汇效应研究以湖北香溪河流域为例
岩溶流域水循环过程碳汇效应研究以湖北香溪河流域为例一、本文概述岩溶流域是一种独特的水文地质环境，其水循环过程与碳循环紧密相关，具有重要的碳汇效应。
本研究以湖北香溪河流域为例，深入探讨岩溶流域水循环过程中的碳汇效应。
通过对香溪河流域的实地调查和数据分析，本文旨在揭示岩溶流域水循环对碳循环的影响机制，评估岩溶流域的碳汇能力，为岩溶地区的水资源管理和生态环境保护提供科学依据。
本文将首先介绍岩溶流域的基本特征和水循环过程，阐述岩溶流域水循环与碳循环之间的相互作用关系。
在此基础上，本文将分析香溪河流域的水文地质条件、水循环特征以及碳循环现状，探讨岩溶流域水循环过程中碳的迁移转化规律。
本文将利用相关数据和模型评估香溪河流域的碳汇能力，揭示岩溶流域碳汇效应的影响因素及其作用机制。
本文的研究结果将为岩溶流域的水资源管理、生态环境保护以及应对全球气候变化提供重要参考。
通过深入了解岩溶流域水循环过程中的碳汇效应，我们可以更好地认识岩溶流域生态系统的服务功能，为制定科学合理的资源利用和环境保护政策提供理论支持。
二、研究区域概况本研究以湖北香溪河流域作为典型的岩溶流域研究对象。
香溪河位于湖北省西部，是长江的一级支流，流域面积约为3058平方公里。
该流域地处亚热带季风气候区，四季分明，雨水充沛，年平均降水量约为1200毫米。
流域内地形复杂，岩溶地貌发育典型，岩溶作用强烈，形成了丰富的岩溶水资源。
香溪河流域的岩溶地貌主要以峰林、峰丛、溶洞、暗河等形式存在，这些地貌形态对流域的水循环过程产生了深刻影响。
岩溶作用形成的地下暗河和溶洞系统，为地下水的储存和运移提供了良好的空间，使得地下水在流域内的循环过程更加复杂。
香溪河流域的植被覆盖良好，主要以亚热带常绿阔叶林为主，森林覆盖率高达70%以上。
这些植被在调节流域气候、保持水土、改善生态环境等方面发挥了重要作用。
植被的光合作用能够吸收大量的二氧化碳，对流域的碳循环过程产生了重要影响。
_岩溶作用与碳循环_研究进展
第14卷第5期1999年10月地球科学进展ADVANCE IN EART H SCIENCESVo l.14 No.5Oct.,1999院士论坛“岩溶作用与碳循环”研究进展X袁道先(国土资源部岩溶地质研究所岩溶动力学开放研究实验室,广西 桂林 541004)摘 要 IGCP379项“岩溶作用与碳循环”是中国建议并组织实施的,于1995～1999年执行。
作者对1995年以来项目的实施情况及其研究进展作了总结,并对每一科学目标的研究进展进行了综述:¹表层岩溶系统碳循环与大气CO2源汇的主要进展有3方面:扩展了研究地区;揭示了表层岩溶系统碳循环的运行机制;对表层岩溶作用回收大气CO2量进行了估算。
º深部CO2释放问题的主要进展有:发现了更多的深部CO2释放带;揭示了深部CO2气体来源问题;对西藏地区CO2源汇问题进行了深入的探讨。
»以岩溶记录重建环境变化过程的主要进展有:研究时空范围不断扩大;采取多种新技术、新方法获取更多古环境信息;不断提高研究分辨率。
关 键 词:IGCP;岩溶作用;碳循环;科学目标;全球环境变化;全球变化研究中图分类号:P931.5;X21 文献标识码:A 文章编号:1001-8166(1999)05-0425-08 由中国科学家提出建议并组织的国际地质对比计划(IGCP)379项“岩溶作用与碳循环”(Karst Pro cesses and the Carbon Cycle)于1995年2月经IGCP执行局科学委员会第23次会议批准,于1995～1999年5年间执行。
4年来在IGCP执行局、IGCP中国国家委员会、国土资源部、国家自然科学基金委员会和IGCP379项中国国家工作组成员所在各单位的大力支持下,该项目的研究已取得很大进展〔1〕。
IGCP379项目的科学目标是:¹评估全球碳酸盐岩通过岩溶作用对大气CO2浓度带来的影响。
它既可能是汇(溶蚀),也可能是源(沉积),过去对此种影响有所忽视;º对比大气CO2在全球不同的地质、气候和生态条件下每年汇入岩溶系统的量;»对比全球具有地热、火山或活动断裂的岩溶区由深部向大气释放的CO2的来源及释放量,尤其要注意板块构造结合地带;¼对比全球主要岩溶地区晚更新世以来环境变化过程,尤其是那些缺乏其它环境变化替代指标(如冰心、湖相或风成沉积物)的地区。
关键带研究进展与未来发展方向
关键带研究进展与未来发展方向地球关键带( Critical Zone) 是陆地生态系统中土壤圈及其与大气圈、生物圈、水圈和岩石圈物质迁移和能量交换的交汇区域，也是维系地球生态系统功能和人类生存的关徤区域，被认为是21 世纪基础科学研究的重点区域。
关键带研究将在地球系统科学研究中扮演十分重要的角色。
关键带控制着土壤的发育、水的质量和流动、化学循环，进而调节能源和矿物资源的形成与发展，而这一切对地表上的生命而言，都非常重要，所以，人类在地球上的可持续发展，必须在各种时间尺度和空间尺度上理解和认识发生在关键带的一系列过程。
1关键带概念的提出与发展美国国家研究理事会( NRC) 2001年在出版《地球科学基础研究的机遇》(Basic Research Opportunities in Earth Science) 一书中首次正式提出了关键带(critical zone) 的概念，指出关键带是指异质的近地表环境，包括岩石、水、空气和生物的复杂的相互作用，调节着自然生境，决定着维持生命资源的供应。
美国国家科学基金会(NSF)2005年发布《关键带探索的前沿》(Frontiers 报告，指出关键带包括地球的最外部表面，从植被冠层到地下水的这个区域，是地球物质和生物世界的界面，调节着营养物质到陆地生命形式的转移。
Lin等2005年提出，地球关键带界面包括陆地生态系统中土壤圈及其与大气圈、生物圈、水圈和岩石圈进行物质迁移和能景交换的交汇区域，水和土壤是地球关键带的关键组成部分, 而且在不同时空尺度上相互作用。
美国特拉平大学的关键带研究中心认为关键带是以界面为特征的，例如，空气一水界面是气体和矿物质交换的地方，根系一土壤界面是微生物促进营养物质交换的地方。
NSF在2009年《解决气候难题：研究全球的气候变化影响》 ( Solving the Puzzle: Researching the Impacts of Climate Change amund the World) M 告中指出，关键带足指森林冠层顶部到未风化岩石基部之间的区域。
我国“十一五”期间的岩溶研究进展与重要活动
批７ 伟实施 ， 岩溶 研 究与 国 家 目标 有 机 地 结合 起 来 ； 使
西 南 岩 溶 地 区 地 质 调 查 和 抗 旱 找 水 行 动 、 溶 领 域 的 岩
值 、 导 率 、 ０ 等 ） 土 壤 李 气 Ｃ 行 连 续 监 电 ＨＣ 和 Ｏ 进 测 ， 但 证 明 了 溶 作 用 的 迅 速 变 化 过 程 ， 且 揭 示 不 而
我 国“ 一 五 ’ 间 的 岩 溶 研 究 进 展 与 重 要 活 动 十 ’ 期
蒋 忠 诚 ， 建 国 ， 日元 ， 美 良 ， 明 堂 裴 夏 张 雷
（ 国地 质 科 学 院 岩 溶 地 质研 究所 ， 西 桂 林 ５ １ ０ ） 中 广 ４ Ｏ ４
摘 要 ： 十 一 五” 间 ， 际岩 溶 中心 在 我 国 桂 林 成 立 ， 溶 研 究 在 理 论 上 与 实 践 “ 期 国 岩 应 用 上 取 得 了 显著 进 展 。理 论 上 ， 用地 球 系统 科 学 的 观 点 和 现 代 自动 化 测 试 手 运
形 式 对 全 球 碳 汇 的 贡 献 ， 多 种 气 候 替 代 指 标 深 化 了洞 穴 石 笋 的 古 环 境 记 录 研 从
究 ； 新 技 术探 索 了岩 溶地 下 水 水 质 和 水 量 的 有 效评 价 方 法 。 应 用 上 ， 成 的 西 用 形
南 岩 溶 水 、 漠 化 和 水 土 流 失 调 查 区 域 性 资 料 在 国 家 目 标 和 干 旱 找 水 重 大 社 会 需 石
段 发 展 了岩 溶 动 力 学 ； 的 学 科 生 长 点 岩 溶 生 态 学 不 但 揭 示 了 西 南 岩 溶 生 态 系 统 新
岩石风化碳汇研究的最新进展和展望
岩石风化碳汇研究的最新进展和展望摘要:本文综述了近年来关于岩石风化碳汇（RCC）的研究进展。
土壤物理和化学性质是影响岩石风化碳汇累积的重要因素。
近期研究表明，对于特定地区，岩石风化碳汇的累积过程受到多种复杂的因素的影响，包括气候变化、土壤颗粒状结构和土壤腐殖物的比例等。
此外，结合GIS技术的研究提供了有关岩石风化碳汇特征的更多信息，这有助于有效地控制和减少岩石风化出口。
最后，未来研究将聚焦于改善我们对岩石风化碳汇累积解释的理解，以及研究如何有效地管理和利用这一现象的潜力。
关键词：岩石风化碳汇，气候变化，土壤物理性质，土壤化学性质，GIS技术正文：随着环境污染和气候变化速度加快，对岩石风化碳汇（RCC）的研究越来越受到关注。
岩石风化碳汇是指岩石表面上可能存在的有机和无机化合物，是大气CO2和海洋中溶解形式CO2之间的一个重要中间汇。
岩石风化碳汇的累积和输出受到多种因素的影响，如土壤物理和化学性质，地貌和气候等。
尽管许多研究已针对这一议题展开，但对其精确的影响因素仍缺乏深入的认识。
近年来，研究人员借助不同的技术手段，如实验室实验和地理信息系统（GIS），已取得了一些新进展。
首先，土壤物理和化学特性是影响RCC累积的重要因素。
Goldscheider等人在2020年发表的研究中指出，气候变化导致土壤物理和化学特性发生变化，进而影响岩石风化碳汇的累积。
该研究表明，RCC累积过程受到多种复杂因素的影响，包括气候变化、土壤颗粒状结构和土壤腐殖物的比例等。
其次，研究者使用GIS技术发现了有关岩石风化碳汇的更多信息。
Zhang等的研究表明，在沙漠化趋势的背景下，GIS技术可有效确定不同土地利用类型的RCC累积水平。
该研究还发现，GIS技术可以帮助我们更好地理解岩石风化碳汇累积的空间分布特征，从而更有效地控制岩石风化出口。
最后，未来研究将聚焦于改善我们对岩石风化碳汇累积解释的理解，并研究如何有效利用和管理这一现象的潜力。
短时间尺度下岩溶泉碳汇效应研究--以重庆金佛山水房泉为例
短时间尺度下岩溶泉碳汇效应研究:以重庆金佛山水房泉为例查小森1，谢世友1.2，李林立1，2，3【摘 要】[摘 要] 通过对金佛山水房泉的离子含量、电导率、水位等参数进行监测，采用水化学—流量法计算出水房泉一个完整水文年的月碳汇通量。
结果显示，水房泉雨季碳汇通量远大于旱季，碳汇通量最大值出现在7月，最小值出现在1月。
月碳汇通量与月降雨量和月径流量之间存在很好的同步关系。
水房泉HCO3－的含量受温度、降雨、流量以及表层土壤CO2等因素综合影响，且月碳汇通量的最值与HCO3－含量的最值在时间上存在很大的差异。
降雨量是控制岩溶地下水碳汇通量的绝对主导因素。
相比于年尺度下大流域的碳汇估算，短时间尺度下小流域的碳汇计算更加准确。
另外，分析地下水流量、气候变化等因素对岩溶碳汇的影响，对于水化学—流量法的准确运用以及岩溶碳汇机制的深入研究也有十分重要的意义。
【期刊名称】地下水【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4【关键词】[关键词] 岩溶泉;碳汇效应;碳汇通量;水化学;流量法大气CO2浓度的上升所带来的全球气候变暖问题，越来越受到国际学术界关注。
碳减排面临的压力越来越大，除开发新能源与节能技术、大规模植树造林等外，寻找可干预的碳减排途径也变得越来越重要[1]。
随着研究的深入，袁道先院士提出了岩溶作用存在碳汇效应的观点，即碳酸盐岩溶蚀消耗大气 CO2，是一种潜在的大气 CO2汇[2]。
国内外研究结果也表明，表层岩溶系统在生物参与下积极参与全球碳循环，吸碳量占“遗漏的汇”可达到 20%[3]。
因此，表层岩溶系统的吸碳和放碳是自然界碳循环的重要组成部分，是“遗漏的汇”的一部分。
岩溶系统碳汇通量的研究，对未知项的探索及全球碳循环模型的修正都有重要意义[4]。
由于地表水系流域和地下水系流域不一致，雨水、地表水和地下水相互转换速度快，岩溶水在系统中的循环一般比较复杂，大气降水是其主要补给来源，部分岩溶地下水系统存在外源水的补给[5]。