国家自然科学基金(40772216)
- 作品数：14 被引量：186H指数：10
- 相关作者：张美良朱晓燕林玉石吴夏杨琰更多>>
- 相关机构：中国地质科学院中国地质大学（北京）明尼苏达大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西青年科学基金中国地质调查局地质调查项目更多>>
- 相关领域：天文地球化学工程农业科学更多>>
- 桂林甑皮岩洞穴的形成、演化及古人类文化遗址堆积浅议被引量：10
- 2011年
- 研究发现甑皮岩(洞穴)新石器时代遗址文化层堆积不仅具有重要的古人类活动-史前文化研究价值,而且具有旅游观赏价值,是重要的史前文化遗产,是揭示和反映中华远古文明的典型代表。据洞穴石笋、钙华测年及年溶蚀率推测,桂林甑皮岩洞穴形成年代大约是在晚更新世时期。而据文化堆积层中的陶片、古动物化石测年、炭灰和孢粉记录表明,文化层从距今12500年左右开始沉积,并于7600年结束,延续时间长达5000年。该遗址在史前考古中占有重要地位,为华南地区史前文化的发展序列和探求桂林历史文化的渊源提供了极为重要的考古依据。
- 张美良朱晓燕覃军干吴夏曹建华
- 桂林岩溶土壤和植被的稳定碳同位素组成及季节性变化特征被引量：1
- 2013年
- 【目的】以桂林岩溶土壤为例,通过长期监测岩溶土壤及植被有机碳的δ13C值,研究其稳定碳同位素组成及季节性变化特征,为我国南方岩溶地区碳循环途径提供科学依据。【方法】选择3个试验点,定期采集土壤及优势种植被黄荆和檵木样品,测定有机碳含量和δ13C值。【结果】土壤有机碳的δ13C值具有明显的季节性变化特征,范围在-27.50‰～-17.92‰;优势种黄荆和檵木其各部位有机质的平均δ13C值范围为-28.23‰～-25.15‰,而土壤中有机碳的δ13C值范围为-22.32‰～-19.00‰;土壤有机碳的含量表现为洼地灌木丛>坡地灌木丛>洼地灌草丛,且都为表层土(0～5cm)>深层土(10～20cm)。【结论】土壤有机碳的δ13C值变幅较大,但坡地灌木丛、洼地灌木丛和洼地灌草丛三者的变化规律并不一致;总体上土壤δ13C值随土层深度的增加而逐渐减小,表明土壤有机碳的δ13C值明显高于当地植被有机碳的δ13C值。
- 李涛吴夏黄艳梅陈家瑞张美良朱晓燕
- 关键词：有机碳碳循环
- 大气降水中稳定同位素组成的高分辨率记录--以桂林地区为例被引量：19
- 2013年
- 大气降水中δD、δ18 O主要受到温度、纬度、高程、降雨量等多种环境因素影响。通过对桂林地区2010年大气降水进行δD、δ18 O分析测试,获得δD的分布范围:29.05‰～-96.27‰;δ18 O的分布范围:-0.2‰～-12.96‰。研究结果表明桂林地区大气降水的δ18 O与所受季风类型存在明显联系:由于夏季研究地区主要受到东亚(东南)夏季风影响,水汽团在运移过程中因强烈降水导致水汽中δD、δ18 O连续被贫化,其结果是夏季降水的δD、δ18 O普遍偏轻于冬季降水。通过建立该地区大气降水线方程:δD=8.87δ18 O+15.49,揭示出该区域温润多雨的气候特征。此外,过量氘(d=δD-8δ18 O)在夏季和冬季呈现不同的变化特征指示了研究区夏季大气降水水汽源主要来源于低纬度海洋,而冬季大气降水水汽源主要为内陆或者局地蒸发和冬季风(西风带)的输送。该研究结果为解译石笋和洞穴滴水中所蕴含的环境信息提供有力的科学依据。
- 吴夏朱晓燕张美良白晓张碧云
- 关键词：大气降水氢同位素氧同位素
- 桂林盘龙洞滴水的物理化学指标变化研究及其意义被引量：39
- 2009年
- 影响洞穴次生化学沉积物-石笋的形成因素,包括降水、气温、水温和滴水的性质（如pH值、电导率、Ca^2＋、HCO3^-浓度和滴率等）。通过对桂林盘龙洞8个滴水点的2个水文年的监测表明,洞穴滴水主要来源于大气降水（或土壤水）,受控于水-土-岩的相互作用。洞穴滴水对大气降水的响应较快,具有季节性的变化特征。洞穴滴水的物理、化学特性受降水、洞顶基岩厚度及渗入水的滞留时间、滴率的快、慢的影响。洞穴滴水的温度变化不大,大约为19.4-21.2℃。年平均pH值为7.85。洞穴滴水的电导率、Ca^2＋、HCO3^-浓度与气温、水温和滴水速率表现为正相关关系。在夏半年,大气降水量大,土壤湿度大,土壤中PCO2分压高,溶解的CaCO3多,表层带下渗岩溶水的岩溶作用强,滴水的电导率、Ca^2＋、HCO3^-浓度增大,滴水中的碳酸盐沉积多;而在冬半年或冬季,其降水量小或少,滴水的电导率、Ca^2＋、HCO3^-浓度降低,指示溶解的CaCO3少,表层带下渗岩溶水的岩溶作用弱,水中Ca^2＋离子含量低,滴水沉积物的沉积量或生长量减少。从大气降水到土壤水再到洞穴滴水这些过程可以看出,洞穴滴水形成的岩溶次生化学碳酸盐沉积物-石笋,可记录岩溶环境变化的信息,已成为研究岩溶地区过去环境变化记录的重要载体。
- 张美良朱晓燕林玉石陈坤琨彭稳邹丽霞
- 关键词：洞穴滴水
- 岩溶洞穴沉积物的地震记录浅析被引量：2
- 2009年
- 洞穴沉积物不仅具有旅游开发价值,而且蕴含了丰富的古气候环境信息,同时也是地震信息的存储器,是研究地震遗迹的良好材料。近10多年,在西南地区开展洞穴资源调研、古气候环境研究的期间,观察到一些洞穴沉积物的特殊坍塌现象,以及2008年5月12日四川汶川8级地震中岩溶洞穴沉积物发生破裂、坍塌等现象,认为它们与地震密切相关。本文利用洞穴沉积物中保存或记录的新、老地震印迹、铀系测年数据等,来恢复史前的地震事件和史载资料未记录的地震事件,并对地震事件发生的时间、强度进行对比等。洞穴沉积物中记录的地震印迹可为研究地震历史提供对比证据,填补历史丢失的地震记录,并能对未来地震的监测以及预报提供一个新的视角。
- 张美良朱晓燕阳和平彭稳梁建宏李涛
- 关键词：洞穴沉积物地震
- 桂林岩溶表层带土壤CO_2体积分数时空变化规律及其意义被引量：4
- 2012年
- 通过2010—2011年的监测建立了桂林盘龙洞坡地和洼地不同深度土壤CO2体积分数的季节性变化。监测土壤CO2体积分数空间上变化为:坡地80 cm>50 cm>30 cm;洼地80 cm>100 cm>50 cm>30 cm。监测土壤CO2体积分数时间上变化为2010年7月和2011年6月未CO2体积分数达到最高值,2010到2011年冬季为土壤CO2达到最低值。由于受到大气降水量急剧减少的影响2011年土壤CO2体积分数整体比2010年低。显示大气降水量也是影响土壤CO2体积分数的重要环境因素。为我国固碳减排科学的选择时间和空间提供有力的依据。
- 吴夏朱晓燕张美良李涛白晓
- 关键词：土壤CO2表层岩溶带
- 贵州荔波1200年来石笋高分辨率的古气候环境记录被引量：15
- 2009年
- 通过笔者对荔波龙泉洞L2石笋进行高精度的ICP-MS-230Th测年和碳、氧同位素分析,建立了荔波地区1200aBP来高分辨率的古气候变化的时间序列。研究结果表明,荔波地区1200aBP以来石笋记录的季风气候经历了1200～1100aBP(暖)、1100～940aBP(冷)、940～840aBP(暖)、840～700aBP(冷)、700～450aBP(暖)、450～300aBP(冷)、300～200aBP(暖)以及200～70aBP(冷)等8个阶段百年尺度的干湿、冷暖波动,并在这些百年尺度的波动上又叠加了一系列数十年尺度的气候变化。石笋记录揭示了1200a以来东亚季风气候的不稳定性,呈百年尺度(Gleissberg)的周期性变化。这些气候变化事件,与冰芯记录极为相似,反映低纬度地区百年尺度石笋记录的季风气候变化与高纬度及北极地区的气候变化具有极好的相关性,反映百年尺度石笋记录的季风降水主要受太阳辐射驱动、控制,而东亚季风的降水事件(或干旱事件)与太阳的辐射强度密切相关。石笋记录的百年尺度季风降水事件对于认识现代气候系统变化以及对未来十年—百年尺度的气候预测和演化的驱动机制,具有重要的科学意义。
- 张美良朱晓燕程海林玉石覃嘉铭冉景丞王华何师意
- 关键词：石笋高分辨率古气候环境
- 土壤CO_2、土壤水的动态特征及其对岩溶作用的驱动被引量：11
- 2013年
- 为了研究不同土壤CO2浓度和不同土壤水化学条件下的岩溶作用发生程度,文章对广西桂林地区的土壤CO2浓度、土壤水和石灰岩试片溶蚀速率进行了监测,结果表明：1）该地区土壤CO2浓度具有明显的季节性变化特征,总体上夏季是其他季节的3~5倍,最大值时达到60 899.64 mg/m2,而最小值时仅为5 587.21 mg/m2;2）就相同深度的土壤CO2浓度来说,洼地大于坡地,夏季时洼地比坡地高近20 000 mg/m2,且深层土CO2浓度大于表层土,其平均值比表层土高4 353.54 mg/m2;3）坡地和洼地土壤水水化学指标平均值分别是：pH为7.49和6.41、电导率为300和78μS/cm、Ca2＋为60和15.43 mg/L、3HCO为2.78和0.44 mg/L,坡地处的pH、电导率、Ca2＋和3HCO均高于洼地;4）从溶蚀试验说明该地区的岩溶作用发生程度非常明显,说明土壤CO2和土壤水能驱动岩溶作用的发生。
- 李涛赵东兴张美良曹建华朱晓燕
- 关键词：土壤CO2土壤水岩溶作用
- 洞穴石笋沉积旋回主要特征的古气候环境研究被引量：4
- 2009年
- 通过对我国南方大型石笋组分、结构构造的观测和董哥洞10号（D10）石笋210件碳、氧同位素组成、20个U系测年数据,以及部分微（痕）量元素的分析对比,概述了石笋沉积旋回性特征、旋回界面类型和相关的气候、环境、地质意义。以组成D10石笋的碳酸盐含碳质、黏土矿物,呈黑灰、灰黄、灰白、灰等色泽匹配、纹层厚及组合、层面呈拱形或平直分别组合或转变、构造类型、碳氧同位素组成及其组合,呈协调平行、不协调同向、不协调反向变化三类型若干亚类等,旋回性特征,确定了19个沉积旋回。根据δ^13C平均值为-3.91‰PDB、δ18O为-6.97‰PDB分别为冷暖气候演变的临界（阀）值,δ^13C或δ^18O〉临界值者的偏重是冷,〈临界值的偏轻是热。以δ^13C、δ^18O组成（表1）和组合变化类型和上述旋回性特征,结合层面构造呈渐变过渡或突变,以及20个同位素年龄数据,初步认定荔波地区352 930-99 410年间沉积的19旋回,是一个较完整的冰期气候演化过程,属我国第四纪冰期系列的第五冰期,10旋回顶180 695年（推算）-15旋回顶129 890年,约5万多年是连续严寒的盛冰期,①、16分别可能是冰期早、晚时段相对温暖的间冰期。 期间冷暖变化有5万年级的、10万年级的气候旋回。论证了荔波地区35～10万年间是冰期气候环境，前期17万年寒冷的气候环境，期间35万年、25万年前后更严寒，但生态基本保持正常演变的面貌，中期5万多年为极寒冷的气候环境，生态向适应冷气候环境演化，晚期3万多年为冷暖频繁突（跃）变的恶劣气候，期间生态面貌复杂，正常演替与残存、突变演替并存。
- 林玉石舒丽张美良覃嘉铭程海杨琰黄芬彭稳
- 关键词：石笋沉积旋回古气候环境碳氧同位素
- 桂林现代洞穴碳酸盐——石笋的沉积速率及其环境意义被引量：20
- 2011年
- 洞穴沉积物过去环境记录在短尺度、高分辨率全球变化研究中已成为不可或缺的研究内容。而洞穴滴水作为洞穴石笋形成的介质或媒体,对气候环境变化响应迅速,其物质成分、滴速以及水量的变化直接影响石笋的生长及其蕴含的环境信息,是研究地表环境变化与洞穴石笋沉积的桥梁。洞穴滴水从而成为石笋形成机理和古气候重建研究的热点。通过对桂林盘龙洞的现代碳酸盐(CaCO3)——石笋沉积速率的动态监测,揭示在夏半年(4—10月)是新碳酸盐的主要沉积时段,在10cm×12cm的玻璃板上,单点滴水的月平均沉积量为0.7～1.5g,雨季单点滴水的月沉积量最大达到3.086g,日平均沉积量最大达到0.103g,旱季(或冬季)月平均沉积量最小,仅为0.303 8g(为雨季沉积量的1/10),有2个点在旱季(或冬季)有时甚至没有沉积,表现出与雨热同季的季节变化特点,而且,也具有年际变化的特点。其沉积速率与夏季风降水、生物的活动总量、洞穴空气CO2浓度的变化等密切相关。因此,在现代环境下,监测洞穴次生化学沉积物的沉积过程及其对环境的响应,是洞穴化学沉积物应用于全球变化研究领域的坚实的理论基础。
- 张美良朱晓燕李涛邹丽霞
- 关键词：洞穴滴水环境意义
