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人居学院博士研究生答辩安排信息表(刘金召)

发布时间:2018-04-23 09:01:52 点击量:

 

学号

4115022001

姓名

刘金召

导师

安芷生

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研究方向

同位素地球化学和关键带水循环

论文题目

稳定同位素技术在叶蜡生物指标和关键带水循环中的研究

中文摘要

随着色谱质谱技术的提高,稳定同位素分析已经广泛应用到生态水文研究中。本论文的研究主要包括两方面:1)叶蜡δDn-alkane值;2)流域同位素水循环。

1)叶蜡δDn-alkane值。植物叶蜡具有分布广泛、易于提取、结构稳定等特点,使得叶蜡δDn-alkane值成为古环境重建最可靠的生物指标。该部分的主要结论包括:第一,通过ISMInterpretive Structural Modeling)模型系统地分析了影响叶蜡δDn-alkane值的控制因素,提出了分层控制的控制模型。其中,源水δD值、蒸腾蒸发和植物类型成为影响叶蜡δDn-alkane值的直接控制;额外因子(例如,盐度、干旱度等)成为第二层控制,通过影响第一层控制来影响叶蜡δDn-alkane值;气候参数(例如,温度、关照、相对湿度等)作为影响叶蜡δDn-alkane值的基本控制。第二,目前,叶蜡生物指标进行古环境重建时,存在最主要的争议是植物类型对叶蜡δDn-alkane值的影响。我们通过野外采样、数据收集、实验测量、数据分析等手段,提出了植物类型(单子叶和双子叶)是影响叶蜡δDn-alkane值的本质因子,其中生物合成分馏可能是造成单子叶和双子叶之间叶蜡δDn-alkane值差异的主要原因,并且给出了全球范围的分馏εwax-p值(叶蜡δDn-alkane值和降雨δD值的分馏):单子叶是-140和双子叶是-107。这为古水文重建提供了全球范围的最直接的计算值。第三,以前的研究假定叶蜡δDn-alkane值在植物叶片内部是均匀的,而我们发现叶蜡δDn-alkane值在植物叶片内部变化很大:单子叶叶片从底部到顶部有D富集,而双子叶叶片从底部到顶部和从中心到边缘都存在明显的D富集。这种叶蜡δDn-alkane值在叶片内部分布不均的原因是单子叶和双子叶叶片水δD值的空间梯度造成,该梯度与脉络结构有关。第四,通过收集全球的可获取的叶蜡δDn-alkane值,我们发现分馏εwax-p值在不同的纬度带是基本稳定的,而不同的植物类型(单子叶和双子叶)之间的分馏εwax-p值差异明显。因此,以后通过叶蜡δDn-alkane值进行古水文重建时,需要考虑植被类型的影响。

2)流域同位素水循环。目前国际同位素水文领域最大的争议是生态水文分离(ecohydrological separation)。以关键带概念为指导,通过收集已发表的大量数据和选择三个典型的流域(Shale hills, 美国;Qinghai, 中国;Ressi, 意大利)进行水同位素测量,提出了流域中基于同位素的水文水-生物水之间相互作用的概念框架。该框架主要包括三条主要的线:MWL(降雨线);SEL(土壤蒸发线);LWL(植物蒸腾线)。这种普遍的框架支持了生态水文分离的假设,为今后研究关键带中水同位素的变化提供了基本的准则。基于提出的概念框架,通过数学演算和推导,我们提出了一种简单、可靠和快速计算蒸腾/蒸腾蒸发(T/ET)的方法,该方法计算的结果较以前的同位素法更加可信,并且该方法克服了以前的计算T/ET的尺度限制,可以计算任何尺度的T/ET比值。

本论文借助稳定同位素技术,准确评估和解释了植物类型对生物指标叶蜡δDn-alkane值的影响,并提出了比较可信的解释和机制。这为叶蜡δDn-alkane 值作为古环境重建的指标提供了更加详细的证据。同时,建立了关键带中基于同位素的水循环框架,为未来关键带中同位素水循环研究提供了基本准则和边界。

答辩时间

      2018     5    6    上午   下午   10:00开始

答辩地点

博亿手机APP曲江校区西一楼四楼会议室

答辩秘书

张云伟

手机号码

 

工作单位

 

答辩评委

评委人数

姓名

职称/是否博导

工作单位

 

1

李旭祥

教授   

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2

黄春长

教授   

陕西师范大学

 

3

程海

教授   

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4

陈镜明

教授   

南京大学

 

5

顾兆林

教授   

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 答辩主席

6

 

 

 

7

 /

 

 

 

 

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