资助项目信息:
洞庭湖沉积有机碳来源对土壤侵蚀的响应及土地利用优化调控;国家自然科学基金区域创新发展联合基金(批准号:U19A2047);资助金额246万元;起止年月:2020年01月至 2023年12月;项目负责人:李忠武;在研。
主要发现:
发现了生物标志物在沉积土壤有机碳源解析中的局限性,构建了基于稳定性碳氮同位素(δ13C和δ15N)的沉积土壤有机碳来源解析方法体系,将沉积有机碳的来源解析精度提高到了80%以上。
解析了湖泊沉积有机碳的内源与外源贡献,并进一步量化了流域不同土地利用方式对沉积有机碳的贡献,发现洞庭湖流域农田(26.17%-30.75%)和城市用地(24.13%-31.35%)是水土流失与碳输移的最严重区域,土地利用变化是有机碳沉积最直接控制条件。
明确了人为活动是流域侵蚀及碳流失的关键驱动因素,构建了基于土壤侵蚀的流域碳输移模型,预测了不同情境条件下流域土壤碳变化趋势,提出了流域土地利用优化框架,为流域综合管理提供了科学依据。
代表性论文:
Zhongwu Li, Yize Sun, Xiaodong Nie*. Biomarkers as a soil organic carbon tracer of sediment: Recent advances and challenges. Earth-science Reviews, 2020, 208, 103277. (校定一类B刊物、中科院1区top刊物)
Changrong Yang, Zhongwu Li*, Shilan Wang, Fengwei Ran , Xiaodong Nie*, Yaojun Liu , Tao Xiao. Human activity controlled the organic carbon source in sediments of an inland river tail. Water Research, 2023, 233, 119779.(中科院1区top刊物)
Shilan Wang, Xiaodong Nie, Fengwei Ran, Wenfei Liao, Changrong Yang, Tao Xiao, Yi Liu, Yaojun Liu, Zhongwu Li*. Human activities control the source of eroded organic carbon in lake sediments over the last 100 years: Evidence from stable isotope fingerprinting, Fundamental Research, 2023, https://doi.org/10.1016/j.fmre.2023.04.015.
Zhongwu Li, Shilan Wang, Xiaodong Nie*, Yize Sun, Fengwei Ran. The application and potential non-conservatism of stable isotopes in organic matter source tracing, Science of The Total Environment, 2022,838, 155946. (中科院1区top刊物)
Tao Xiao, Fengwei Ran, Zhongwu Li*, Shilan Wang, Xiaodong Nie*, Yaojun Liu, Changrong Yang, Min Tan, Sirui Feng. Sediment organic carbon dynamics reveal the impact of land use change on watershed carbon in diverse anthropogenic activities. Environment International, 2023, 172, 107788. (中科院1区top刊物)
创新与应用
本课题由国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U19A2047)资助,在Water Research, Earth-science Reviews, Fundamental Research等期刊发表论文30余篇。构建了适于南方红壤丘陵区沉积有机碳来源解析的高精度方法体系,提出了基于沉积有机碳来源解析的流域土地利用调控模式,为缺乏长时序监测资料的流域的综合管理提供了新的思路和一体化解决方案。
供稿人:李忠武
审核人:杨文 饶志国