国家重点研发计划“全球变化及应对”重点专项

“中国西南河流拦截对流域碳氮循环和输送的影响及其效应评估研究”

全球主要河流都被大坝拦截,河流经大坝多级拦截后发生了一系列水动力、水化学以及生态系统结构与功能的变化。河流水体平均滞留时间从半月增长到1-2 月,流域碳氮源汇格局及其入海通量发生巨大变化,成为全球变化研究的热点和重点。西南地区水电占我国可开发量的68%,该地区现在和未来都是我国河流筑坝的重点区域,但针对河流拦截导致的碳氮循环机理和全球变化关联的系统研究还非常缺乏。本申请拟通过西南大坝的碳氮拦截效应研究提升我国全球变化研究的竞争力和国际地位,为地区可持续发展提供科学支撑。

针对“全球变化及应对”重点专项指南第2.6 项“河流拦截工程改变和调控陆地 碳氮循环和物质输运机理研究”方向,本项目瞄准“大坝拦截河流的碳氮循环过程及变化效应”学术前沿,围绕三大科学问题,以长江和珠江流域中水体滞留时间作为主要变量的12座不同类型水库为重点研究对象,拟开展三方面研究:①蓄水河流碳、氮迁移转化特征及控制机制;②蓄水河流碳、氮的源汇格局与收支变化的动态过程;③蓄水河流物质循环变异的环境影响和全球变化意义。

图片文本描述

首席科学家

肖化云,博士、博士生导师。天津大学教授、中国科学院地球化学研究所研究员。现任环境地球化学国家重点实验室副主任、中国矿物岩石地球化学学会生物地球化学专业委员会副主任。国家重点研发计划全球变化与应对项目首席科学家、国家杰出青年科学基金获得者。获中科院王宽诚西部学者突出贡献奖和第13届中国矿物岩石地球化学学会“侯德封”青年科学家奖。“西部之光”人才培养计划优秀入选者。获省级科技一等奖1项。Scientific Report等刊物编委。在国内外重要学术期刊发表学术论文100多篇。主要研究方向为同位素地球化学。现主要从事河流碳氮生物地球化学循环和灰霾大区域交叉污染源和复合成因的研究工作。

第一课题

蓄水河流生物过程与碳氮循环的耦合机理

负责人

李  伟

人员配比

总 14 人

第二课题

梯级水库界面关键地球化学过程对碳氮运移的影响机制

负责人

李思亮

人员配比

总 26 人

第三课题

蓄水河流碳氮的源汇格局与收支的动态变化

负责人

汪福顺

人员配比

总 25 人

第四课题

蓄水河流物质循环变异的影响评估方法与调控机制

负责人

肖化云

人员配比

总 17 人

  总人数  82  人  
  高级职称 28 人  
  中级职称 6 人  
  初级职称 3 人  
  其他人员 2 人  
  博士生 22 人  
  硕士生 21 人  
  女性 21 人  

专家委员会

  刘丛强   院士  
  王焰新   教授  
  丁平兴   教授  
  陈   喜   教授  
  丁永建   研究员  

项目管理部门

管理单位

科技部高技术研究发展中心

推荐单位

天津市科学技术委员会

依托单位

天津大学

项目管理办公室

传达各项管理规定及通知;制定项目内部管理规章制度并监督实施;通报项目与课题进展、执行情况;组织项目与课题年度、中期总结与考评;监督项目与课题经费使用(财务助理)

2017年4月11日,来自英国的Stephen C. Maberly教授做了题为“Inorganic carbon in lakes: global cycling and ecological consequences”的学术报告

2018年6月1日,Yakov Kuzyakov教授做关于“Competition between roots and microorganisms for N: Mechanisms & ecological relevance”的报告

2018年4月11日,英国爱丁堡皇家科学院院士、苏格兰大学联盟环境研究中心主任、天津大学地科院名誉教授Robert Mark Ellam做客北洋大讲堂,为天津大学师生们带来一场题为“A journey to the Centre of the Earth: in the Footsteps of Professor Lidenbrock”的地质学盛宴

① 在Inland Waters杂志(SCI) 出版专辑1期
序号 作者 论文题目
1 Wang F.S. et al. Review: Effect of dams on riverine biogeochemistry and ecology
2 Yue F.J. et al. N2O release and biogeochemical processes constrained by stable isotopes in an at ypical karst reservoir
3 Liu X.L. et al. Sources and key processes controlling particulate organic nitrogen in an impounded river-reservoirs system, SW China
4 Liang Y. et al. Variation in sources of inorganic nitrogen under different hydrological conditions in a floodplain lake: a case study of Bang Lake (Poyang Lake, Jiangxi Province, China)
5 Zhong J. et al. Mechanisms controlling dissolved CO2 over-saturation in the Three Gorges Reservoir area
6 Li S. et al. Carbon dioxide emissions from cascade hydropower reservoirs along the Wujiang River, China
7 Shi J. et al. Sources and fluxes of particulate organic carbon in the Wujiang cascade reservoirs, SW China
8 Yang D. et al. Impoundment-induced nitrogen–phosphorus imbalance in cascade reservoirs alleviated by input of anthropogenic nutrients
9 Wang B.L. et al. Spatial variation of nitrogen cycling in a subtropical stratified impoundment in southwest China, elucidated by nitrous oxide isotopomer and nitrate isotopes
10 Sun J. Y. et al. Response of terrestrial net primary productivity (NPPT) in the Wujiang catchment (China) to the construction of cascade hydropower stations
11 Xiang X.H. et al. Effects of Cascade of dams on water and sediment relations in Wujiang River sub-basin of Yatze River
12 Ma N. et al. Retention effects of river damming on dissolved silicon
② 在 Acta Geochimica杂志(SCIE) 出版专辑1期
序号 作者 论文题目
1 Xiao H. Y. Effects and underlying mechanisms of damming on carbon and nitrogen cycles and transport in rivers of Southwest China: project introduction
2 Cui G. Y. et al. Damming effects on dissolved inorganic carbon in different kinds of reservoirs in Jialing River, Southwest China
3 Peng X. et al. Temporal and spatial characteristics of dissolved organic carbon in the Wujiang River, Southwest China
4 Zhu J. et al. Spatial characters of nutrients in Wujiangdu Reservoir in karst river, SW China
5 Liu J. et al. Sulfate sources constrained by sulfur and oxygen isotopic compositions in the upper reaches of the Xijiang River, China
6 Ji Y. X. et al. The oxygen isotopic composition of phosphate as an effective tracer for phosphate sources in Hongfeng Lake
7 Ma N. et al. Effects of river damming on biogenic silica turnover: implications for biogeochemical carbon and nutrient cycles
8 Xiao H. et al. Assessment of bacterial biomass in the highly contaminated urban Nanming River, Guiyang, SW China
9 Li S. et al. Carbon dioxide emissions from the Three Gorges Reservoir, China
10 Tao F. X. Air–water CO2 flux in an algae bloom year for Lake Hongfeng, Southwest China: implications for the carbon cycle of global inland waters
11 Liu X. L. et al. Nitrous oxide (N2O) emissions from a mesotrophic reservoir on the Wujiang River, southwest China
12 Zheng N. J. et al. Rapid and sensitive method for determining free amino acids in plant tissue by high-performance liquid chromatography with fluorescence detection
③ 在《生态学杂志》(CSCD) 出版专辑1期(2018年37卷3期)
④ 出版专著一部
肖化云等著,《大气环境同位素地球化学理论和方法——中国南方大气硫、氮污染及来源示踪》,科学出版社,2017年10月1日
⑤ 获得软件著作权一项
基于webservice模式下的模型集成组件软件V1.0,河海大学,2016SR390403.
⑥ 国家发明专利
序号 单位 专利名称 专利号
1 河海大学 一种基于分形理论的水文模型升尺度方法 ZL201610157195X
2 河海大学 水利软件中定制式输出及成果动态显示的方法 ZL2014104341541
3 河海大学 一种基于地形和土壤特性的分布式流域缺水量测算方法 ZL2013100475059
4 河海大学 一种面向对象的小水库群时空分布式出流计算方法 CN2017114166434
5 上海大学 原位采集浅水域淤泥质沉积物的样品采集装置 ZL2016209737836
6 中国科学院地理科学与资源研究所 固着藻藻坪系统去除养殖水体中有害污染物的方法及系统 CN2016108921070
7 中国科学院地球化学研究所 一种自动水体分层取样装置 CN201820047323X
8 中国科学院地球化学研究所 一种表层水体CO2分压和相关环境参数检测的走航设备 CN2018101374414