青藏高原极端天气气候变化及其环境效应*

 青藏高原气候变化敏感性强、幅度大,而极端天气气候变化是高原生态、环境变化的重要驱动因素。过去几十年高原气温增暖幅度明显大于全国平均值,高原绝大部分地区极端高温事件频次显著上升、极端低温事件频次显著下降,并伴随有风速和地表感热加热等气候要素的显著变化。高原极端天气气候事件以及相应的地表和大气热源变化会对高原周边区域天气气候产生重要影响。高原冬春季积雪、春季感热强度以及夏季高原低涡东移发展是东亚夏季风异常和旱涝灾害预报的重要指标,可影响到其下游地区的大气环流和中国东部的天气气候异常。为构建稳固的青藏高原生态屏障,深化对高原极端天气气候环境事件及其对周边区域气候变化影响的研究,建议国家加强高原上对流层-下平流层水汽和微量成分输送过程与机制的研究,加强高原湿地及其对周边区域气候环境变化的影响研究,以及加大投入灾害卫星监测和灾害预警系统的能力建设。     

把清水送还自然：成都活水公园

湿地是地球上生物生产率最高的地区,是许多野生动植物生长繁殖的场所和濒危生物的栖息地。它具有涵养水分。调节气候的作用,对污水有一定的自净功能。保护天然湿地、建设良性人工湿地系统,是摆在人类面前的一项重要任务。成都活水公园是世界上第一座以“水保护”为主题,展示国际先进的“人工湿地系统处理污水”的城市生态环保公园,它模拟和再现了在自然环境中污水是如何由浊变清的全过程。它展示的人工湿地系统处理污水工艺,具有比传统二级生化处理更优越的污水处理新L艺,它充分利用湿地中大型植物及其基质的自然净化能力净化污水,…     

地球的肾脏──湿地

湿地是地球上独特而又最重要的生态系统，被誉为“地球的肾脏”它具有很高的生产力，可以源源不断地向人们提供丰富的粮食、肉禽、水产、药材、纤维、饲料、木材、芦苇、薪柴、泥炭等物品湿地是重要的物种基因库。具有丰富的生物多样件，不仅有丰富的植物，还是许多野生动物的栖息地，特别是珍稀水禽的繁殖和越冬场所据调查，我国40多种同家一级保护珍稀鸟类，有一个以上栖息在湿地。湿地还是巨大的天然蓄水库，具有蓄洪防旱、涵养水源、改良水质、调节气候、补充地下水、防止风暴侵害、降解环境污染的重要作用。但是，湿地的这些重要作用和…     

白色大陆断想

南极冰--调节全球气候的空调机 有人形象地把南极冰比作调节全球气候的"空调机",意思是说南极这个冰雪世界,它的大陆冰盖和南大洋的海冰,不仅决定着南极地区的气候,而且调节和影响着南半球乃至全球的气候.气象观测研究的结果表明,南极冰盖、海冰、海水和大气四者相互作用的结果,是调节和影响全球气候的关键因素.     

新疆草滩湖村湿地4550年以来的孢粉记录和环境演变

通过对新疆石河子市草滩湖村湿地剖面进行的年代测定、孢粉、植硅体鉴定和炭屑统计, 以及磁化率、烧失量和粒度等多项环境指标的综合分析指出在4550~2500 cal. a BP期间, 该区气候较为干燥, 不利于泥炭堆积, 而嗣后气候变得湿润, 石河子湿地发育、淡水水生植物丰富, 有助于泥炭累积, 但其间也出现了明显的干湿变化. 尤其在2500~1810 cal. a BP期间(550 BC~140 AD), 气候较今湿润, 湿地中曾有大量的芦苇、香蒲和黑三棱等挺水植物和淡水绿藻生长, 形成芦苇湿地景观, 而在周边区域上生长的是藜科、蒿属、菊科和唐松草属等为主要组成的荒漠草原植被; 然而,在1810~1160 cal. a BP期间(140~790 AD), 沼泽湿地水体变浅, 尽管其他水生植物种类含量大幅度减少, 但仍有芦苇生长, 周围区域则是以藜科和蒿属为主的荒漠植被景观; 在1160~650 cal. a BP期间(790~1300 AD), 该区中旱生草本植物旺盛, 种类丰富, 并进入水生植物繁盛的荒漠草原时期; 值得注意的是, 由桦木属和云杉属组成的乔木植物花粉含量显著增高到27.2%, 其中桦木属增至23.2%, 从而推测此时的桦木有可能生长在沼泽湿地的高岗地; 或者可能是云杉林线下移, 导致由洪流或者是经风带来的云杉属和桦木属花粉含量均增高; 但650 cal. a BP以来(1300 AD至今), 此时湿地周边地区仍是以藜科和蒿属为优势的荒漠景观, 类似于现代气候类型, 尽管仍有一些沼生水生植被生长, 但其含量已大幅度减少.     

地磁场与生命

我们知道,空气、阳光和水是生命的三大要素。但是,除了这些基本的要素之外,对于生命的发生和发展,还有一个几乎与此同样重要,对我们经常起作用,然而我们又无法直接感到的重要因素,这就是围绕着我们的地磁场。     

中国潜在湿地分布的模拟

潜在湿地分布的空间信息对于提高湿地制图精度、理解湿地空间分布的变化规律以及制定湿地恢复政策等都具有重要意义.地形特征对湿地的分布具有决定作用,通过采用滤波方法识别真实洼地,并结合气候降水和蒸发资料,提高了地形特征(气候地形指数)的模拟精度;基于气候地形指数的空间分布特征及其与潜在湿地分布的时空关系,采用众数统计方法,模拟中国潜在湿地分布.该方法不仅具有一定的物理基础,而且避免了复杂分布式参数的获取和模型的数值求解,更适用于大尺度湿地分布研究.基于多年的气象数据资料的模拟结果表明:中国潜在湿地约为58.18×104 km2,其中沼泽湿地面积约为32.50×104 km2,水体面积约为25.68×104km2,主要分布在西北部的青藏、新疆地区,东北部内蒙、黑龙江和吉林地区,以及华北平原和长江流域.与已有湿地模拟结果对比表明:模拟结果在空间分辨率(90 m)和精度方面都有所提高;与全国湿地调查结果在空间分布格局上具有较高的一致性.该结果为进一步提高湿地遥感制图精度、制定湿地恢复策略等提供了重要的支撑.     

1978～2008年中国湿地类型变化

分别基于美国陆地卫星(Landsat MSS/TM/ETM+)和中巴资源卫星(CBERS-02B)影像数据,以人工目视解译为主,完成了中国1978～2008年4期(基准年分别为1978,1990,2000和2008年)湿地遥感制图,并进行了大量的室内外验证.在此基础上,对我国湿地现状及近30年来湿地变化进行了初步分析,得到以下主要结论:(ⅰ)截止2008年,中国湿地面积约为324097km2,其中以内陆沼泽(35%)和湖泊湿地(26%)为主.(ⅱ)1978～2008年,中国湿地面积减少了约33%,而人工湿地增加了约122%.过去30年里湿地减少的速度大幅降低,由最初5523km2/a(1978～1990年)降为831km2/a(2000～2008年).(ⅲ)减少的自然湿地(包括滨海湿地和内陆湿地),其类型变化由湿地向非湿地转化的比例逐渐降低.初期(1978～1990年)几乎全部(98%)转换为非湿地;在1990～2000年间减少的自然湿地约有86%转化为非湿地,而在2000～2008年,这一比例下降为77%.(ⅳ)气候变化和农业活动是中国湿地变化的主要驱动因素,湿地变化在中国分为三大不同特征区域,即西部三省/自治区(西藏、新疆和青海)、北部两省/自治区(黑龙江和内蒙古)和其他省市区.其中西部区域尤其是青藏高原,湿地变化的驱动因子以气候增温为主;新疆湿地由于气候增温和农业活动共同作用造成变化不大.北部省/自治区的湿地变化则主要由农业活动引起;而其他省市区的湿地变化几乎完全受控于人类的农业经济活动.     

生物微量元素与元素周期律

微量元素和机体的关系是现代生物化学和医学中人们普遍关注的问题.在人体内除存在着碳、氮、氢、氧、磷、硫等十一种宏量要素元素外,还有象铁、锌、铜、锰、钼、钴、钒、碘、硒等十来种痕量要素元素.这些生物微量元素与生物大分子结合后,产生各种各样的生物化学作用和特殊的生理功能,因而在维持正常的生命活动中具有极为重要的作用.在自然界中存在着众多的稀有和分散的元素.在生命进化的历程中,由于它们的生物可得性低,以及生物利用效率差,被暂时排除在生物要素元素之外,对它们的生物效应研究甚少,或从未触及.     

洛阳盆地的4.2 ka BP气候事件和人类活动

在4.2 ka BP气候突变事件的影响下,世界主要文明和中国境内大部分新石器时代文化出现断层或崩溃,但中国中原地区的洛阳盆地却支持了河南龙山文化向二里头文化的传承和成功转型,使中国文明得以一脉相承.为探究洛阳盆地这一时期的环境状况和人类活动,在AMS ¹⁴C年代的支持下,基于HZ-1湿地剖面孢粉分析及磁化率和粒度等指标的分析,本文重建了洛阳盆地4990～3890 cal a BP期间自然环境(植被/水文)和人类活动强度的变化历史.自然环境重建结果显示, 4990～4330 cal a BP期间气候较干,灰嘴湿地水较浅; 4330～4155 cal a BP期间气候湿润,是灰嘴湿地存在的最盛阶段; 4155～3995 cal a BP期间气候变干,灰嘴湿地快速萎缩; 3995～3890 cal a BP期间气候短暂变湿后再次转干,发育了一层较薄的强风化层后被黄土覆盖.人类活动强度重建结果表明, 4990～4330 cal a BP期间人类活动强度较弱; 4330～4155 cal a BP期间人类活动强度有所增加; 4155～3995 cal a BP期间人类活动强...     

横断山地水土要素时空分布格局与耦合特征

水土要素耦合是影响横断山地资源环境安全、防灾减灾及生态环境保育的重要因素。根据横断山地地理环境与水土要素构成特征,构建了面向农业生产空间的水土要素耦合指数,利用多源空间数据计算得到了横断山地时间序列月、年水土要素耦合指数值。研究表明:横断山地水土要素耦合格局受宏观气候-地貌格局控制,西南季风、东南季风以及横断山地纵向岭谷的"阻隔-通道"作用造就了横断山地3个水土要素耦合明显分异的区域;地形起伏度、海拔、坡度和坡位等地形指标对水土要素耦合指数都有明显影响,在微观尺度上坡度对水土要素耦合的影响最大;受两大季风气候进退、水热时空匹配、气候-植被耦合作用的影响,横断山地水土要素耦合指数年内分异明显,在6月份水土要素耦合指数最高,在年际尺度上近15年来横断山地水土要素耦合指数无明显变化趋势,以年际波动为主。本文初步揭示了横断山地耕地的水土要素耦合时空格局特征,对横断山地的水土要素调控及国土空间功能优化管理有参考意义。     

丰富多彩的“地球之肾”——漫议中国的湿地及价值

湿地是重要的自然资源,从沿海到内陆,从平原到高原,湿地跨越各种气候类型,从寒温带到热带均有分布。全世界湿地面积约有860多万平方米,约占全世界土地总面积的6％。1971年2月3日各缔约国在伊朗拉姆萨尔签定的《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(简称《湿地公约》)是世界上第一个保护生态系统的公约,这是一个政府间的协定,至今已有100多个国家参加。 什么是湿地?公约中有严谨的定义,湿地系指天然或人工、长久或暂时的沼泽地、湿原、泥炭或水域地带(浅水湖泊、河流、泛洪区等),包括静止或流动的淡水、半咸水或咸水水体,以及海洋和低潮时水深不超过6米的浅海水域。     

黄土高原西部全新世中期湿润气候的证据

野外调查表明, 沼泽-湿地相地层在黄土高原西部广泛分布. 地层分布的连续广泛性说明这是大范围湿润气候条件下的产物. 测年结果显示黄土高原西部的沼泽-湿地相地层形成时代是一致的, 为9~3.8 kaBP. 该地层有机质含量很高, 水生-湿生类型的蜗牛在该地层中大量出现, 指示气候湿润. 粒度记录表明9~3.8 kaBP冬季风减弱. 孢粉记录表明, 从9 kaBP开始, 黄土高原西部河谷区植被逐步繁茂, 孢粉组合中乔、灌木成分的含量最高可达80%以上, 气候湿润程度增加. 5.9 kaBP以后气候湿润程度逐渐降低, 3.8 kaBP夏季风强烈衰退, 气候总体趋向干旱.     

如果湿地消失了

当你进入湿地环境时,就会发现这儿栖息着数千种植物,数百种鸟儿,以及各种各样的鱼类和贝壳类动物。湿地中的常住居民包括藻类、细菌和其他微小生物,还有动物和植物等。动物中有蚊子、蜻蜒、蟾蜍、青蛙、鱼类、小龙虾、海狸、麝鼠以及数不清的各种各样的水生昆虫,植物中则有莎草、芦苇、浆果树、灌木丛等。季节性动物则包括各种游隼、鸣鹤、鸭子、鹅、天鹅,以及数不清的麻雀和水禽等。     

保护湿地 保护地球之肾

每年2月2日是世界湿地日。世界湿地逐年减少,由此带来的地球环境问题日益严重地影响着人类的生存状态。在2006年世界湿地日到来之际,我们作了这一湿地专辑,希望能让读者在观念上对湿地保护产生一些小小的改变。     

链接

碘盐与健康○杨学明黑龙江省三江平原是一个广阔的冲积平原,其面积约为500万公顷,位于黑龙江和乌苏里江的顶端。在以前的自然状态下,泛洪平原生态系统由苔草、芦苇沼泽、湿草草甸、牛轭湖、河边灌柳及杨桦林组成。两个保护区(洪河国家级自然保护区和三江省级自然保护区,东面和西面)坐落于三江平原内。若尔盖湿地自然保护区四川若尔盖湿地自然保护区保护区位于四川省阿坝藏族自治州若尔盖县境内,地处青藏高原东缘,位于若尔盖沼泽的腹心地带,是青藏高原高寒湿地生态系统的典型代表。区内为平坦状高原,最高海拔3697米,最低海拔3422米,气候寒冷…     

对南极地区气温变化的统计分析

南极地区气候状况特殊,是全球大气和海洋循环的热汇之一.南极地区在全球气候中起着重要作用,一些观测事实研究和模式研究都证实了这一点. 我们在中国南极长城站考察期间发现,当极地气旋过境时,气压急剧下降,有时会出现超出气压计的自记范围,并且没有对应的水银气压表读数的情况.降水、风等要素的测量也遇到     

保护湿地 保护地球之肾

每年2月2日是世界湿地日，世界湿地逐年减少，由此带来的地球环境问题日益严重地影响着人类的生存状态。在2006年世界湿地日到来之际，我们作了这一湿地专辑，希望能让读者在观念上对湿地保护产生一些小小的改变。     

塔斯马尼亚岛的奇花异木

塔斯马尼亚岛位于澳大利亚南部海岸外160公里的海上,地处南半球温带,气候温暖湿润,雨量充沛,有高山达1500米以上,有低山山谷,丘陵,低湿地,河流也多,土质好,因此植物种类丰富。尤其西部森林多,有雨林之称。加上澳洲和该岛自古以来地理隔离、相对孤立,妨碍它的植物与相邻大陆植物的混合,因此保持了植物种类高度发展的特有性,奇花异木也多,仅塔斯马尼亚岛就有20％的特有种。还有10多个特有属,1个特有科(仅包含1属1种)。真可谓是奇异的植物世界。     

地球上的冰雪和气候变化

地球上的冰雪是气候形成的重要因子。例如,南极夏季是全世界接受太阳辐射最多的地区,但仍然是最冷的地区,其主要原因就是面积为14.1百万平方公里的南极大陆有98%经常为冰雪覆盖着。同时,南极附近还有广阔的海冰环绕。