【摘要】：隨著全球氣候變暖焦點(diǎn)問題關(guān)注度的提升,各界對溫室氣體的增匯減排也做出不同的努力。碳匯的研究更成為應(yīng)對全球變暖的熱點(diǎn),尤其是面積廣闊的巖溶區(qū)巖溶作用過程產(chǎn)生的碳匯效應(yīng)備受關(guān)注。巖溶作用過程中以溶解無機(jī)碳(DIC)的形式消耗大氣或者土壤中的CO2。有研究表明,碳酸鹽巖溶解產(chǎn)生的DIC并不只是簡單來自于空氣或土壤中的CO2,隨著農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市化的發(fā)展,人們在社會生產(chǎn)、生活中引入的非碳酸物質(zhì),比如硝酸和硫酸也可以溶解碳酸鹽巖,增加DIC含量,但是這種形式的溶蝕不消耗空氣、土壤CO2,因此對于碳酸鹽巖溶蝕產(chǎn)生CO2匯的精確計(jì)算,可以為全球碳循環(huán)模型理論的進(jìn)一步完善提供幫助。 本文以受農(nóng)業(yè)活動影響比較強(qiáng)烈的青木關(guān)地下河流域和受城市化進(jìn)程影響較大的南山老龍洞地下河流域?yàn)檠芯看睃c(diǎn),以西南巖溶區(qū)為面研究區(qū)域,利用水化學(xué)流量法和標(biāo)準(zhǔn)溶蝕試片法,結(jié)合穩(wěn)定同位素,揭示巖溶作用特點(diǎn)及人類活動對巖溶作用碳匯的影響。利用自動化在線監(jiān)測技術(shù)獲取高分辨率的HCO3-和流量數(shù)據(jù),探討影響碳匯的因素；利用2010-2012年的水化學(xué)和δ13CDIC,定量分析人類活動對巖溶作用碳匯的影響。以ArcGIS為平臺,依托GIS的空間分析功能,獲取西南地區(qū)巖溶類型和土地利用類型數(shù)據(jù),估算整個西南巖溶區(qū)的碳匯由典型代表點(diǎn)的研究,推算巖溶作用的凈碳匯強(qiáng)度,并以點(diǎn)及面,構(gòu)建區(qū)域尺度凈碳匯模型。 對以上目的研究,得出幾個主要結(jié)論：對青木關(guān)和南山點(diǎn)研究區(qū)每月野外實(shí)測的數(shù)據(jù)分析得到HCO3-與EC呈良好的線性正相關(guān)關(guān)系。從獲取高精度的HCO3-和流量數(shù)據(jù),計(jì)算出青木關(guān)流域平均每年產(chǎn)生HCO3-總通量為2214.37×104mo1/a,單位面積產(chǎn)生HCO3-強(qiáng)度為194.24×104mol/km2·a。南山老龍洞流域大約每年產(chǎn)生HCO3-總通量為1503.1×104mol/a,單位面積產(chǎn)生HCO3-強(qiáng)度為119.29×104mol/km2a。 不同土地利用方式土下溶蝕速率具有時間和空間的差異。時間上具有季節(jié)變化性,整體上是夏季溶蝕速率秋季溶蝕速率春季溶蝕速率冬季溶蝕速率,而土下垂直空間沒有很明顯的規(guī)律性。不同土地類型之間,青木關(guān)林地(64.15t/k km2·a)水田(58.22t/km2·a)旱地(56.09t/km2·a)草地(36.73t/km2·a),西南區(qū)域其余點(diǎn)的土下溶蝕速率也具有相似的規(guī)律。 青木關(guān)和南山地下水的Ca2+、Mg2+和HCO3濃度以及δ13CDIC同位素相關(guān)關(guān)系,證實(shí)了人類活動或者酸雨引入的硝酸和硫酸會增加碳酸鹽巖的溶蝕量,但是不吸收土壤或者大氣CO2。青木關(guān)由碳酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的DIC通量平均值為14.5×106mol/a,凈CO2匯319t/a,折合凈碳匯量為87t/a,與標(biāo)準(zhǔn)溶蝕試片法計(jì)算出的303.28t/a接近。南山每年由碳酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的DIC總通量約為8.57×106mol,單位面積土地上碳酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的DIC強(qiáng)度大約為6.803×105mol/km2·a;硝酸和硫酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的DIC總通量為6.459×106mol/a,巖溶作用產(chǎn)生的凈CO2匯大約為188.57t/a,單位面積土地上硝酸硫酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的DIC強(qiáng)度大約為0.5127×106mol/km2·a。 由青木關(guān)和南山兩個研究點(diǎn)水化學(xué)定量分析結(jié)果,碳酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的DIC占地下水總DIC通量的均值63.07%,硝酸和硫酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的DIC濃度占地下河總DIC濃度的比平均為36.63%。63.07%這個比例作為參數(shù)推到西南片區(qū),建立區(qū)域尺度人類活動影響下的凈碳匯模型：Fco2=1/2×0.6307×[HCO3-]×M×S×M(CO2)/M(HCO3-) 運(yùn)用校正后的模型計(jì)算出整個西南地區(qū)巖溶作用凈CO2匯結(jié)果為1233.3×104t/a,折合成碳約為336.44×10t/a。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P208;P642.25

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 康志強(qiáng);袁道先;常勇;李清艷;何師意;嚴(yán)毅萍;熊志斌;;巖溶碳匯的主控因子——水循環(huán)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2011年05期

2 劉長禮;林良俊;宋超;王秀艷;侯宏冰;張?jiān)?王俊坤;姜建梅;王晶晶;裴麗欣;;土地利用變化對典型碳酸鹽巖流域風(fēng)化碳匯的影響——以云南小江巖溶流域研究為例[J];中國地質(zhì);2011年02期

3 劉叢強(qiáng);蔣穎魁;陶發(fā)祥;郎峗超;李思亮;;西南喀斯特流域碳酸鹽巖的硫酸侵蝕與碳循環(huán)[J];地球化學(xué);2008年04期

4 李軍;劉叢強(qiáng);李龍波;李思亮;王寶利;B.CHETELAT;;硫酸侵蝕碳酸鹽巖對長江河水DIC循環(huán)的影響[J];地球化學(xué);2010年04期

5 袁道先;地球系統(tǒng)的碳循環(huán)和資源環(huán)境效應(yīng)[J];第四紀(jì)研究;2001年03期

6 張興波;蔣勇軍;邱述蘭;曹敏;胡毅軍;;農(nóng)業(yè)活動對巖溶作用碳匯的影響:以重慶青木關(guān)地下河流域?yàn)槔齕J];地球科學(xué)進(jìn)展;2012年04期

7 羅懷良;袁道先;陳浩;;西南巖溶區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)巖溶作用及碳匯效應(yīng):以重慶南川市三泉鎮(zhèn)為例[J];地學(xué)前緣;2011年06期

8 郭芳;姜光輝;蔣忠誠;;中國南方巖溶石山地區(qū)不同巖溶類型的地下水與環(huán)境地質(zhì)問題[J];地質(zhì)科技情報(bào);2006年01期

9 劉再華,W.Dreybrodt;不同CO_2分壓條件下的白云巖溶解動力學(xué)機(jī)理[J];中國科學(xué)(B輯 化學(xué));2001年04期

10 徐勝友,蔣忠誠;我國巖溶作用與大氣溫室氣體CO_2源匯關(guān)系的初步估算[J];科學(xué)通報(bào);1997年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 姚銳;中國巖石風(fēng)化對大氣CO_2的匯效應(yīng)研究[D];中南大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 馬曉哲;中國分省碳排放系統(tǒng)—模型和GIS[D];華東師范大學(xué);2010年

，

本文編號：2472940