南极海域中的磷虾

磷虾同企鹅一样,都是南极的象征。磷虾属节肢动物门甲壳纲磷虾目。种类约有80余种,其中少数种类属深海磷虾科,多数种类能发光,在其眼柄上和第二、第七对胸足基部有发光器,磷虾体型较小,体长一般10毫米～20毫米,较大的南极磷虾(又称超型磷虾)体长70毫     

南极宝贝磷虾

南极是世界上最冷的地方。这么冷的地方有生物吗?这儿没有一棵树,没有一丛灌木,但这儿有苔藓、地衣、菌类,还有开着黄花的南极发草和开着红花的厚叶石竹等。然而,使这块大陆显得生气勃勃的则是这儿的动物世界。早在18世纪,西方探险家就已经发现浩瀚的南极海面上生活着一种小虾,后经生物学家鉴定,命名为南极磷虾。磷虾是南极动物的食物,是南极海洋生物链中     

大洋精灵:南极磷虾

2002年11月30日,为了参加中国第19次南极考察队,我从德国法兰克福直飞智利圣地亚哥,于12月3日与大队人马汇合,4日立骂南下至世界南国边城——蓬塔阿雷纳斯,当日即转空军航班直达乔治王岛。在我们到达南极之前发生了一件很让人牵挂与揪心的事,那就是先期到达的我的德国博士生西莫娜10天前就发电子邮件报告说:11月中旬开始,这一带接连发现大量磷虾被海浪冲积上岸,不知何故。所以,一到长城站我就立即沿南海岸往北,踏着冰岔,一路“咔嚓”,所到之处,只见磷虾如血染长滩,惨不忍睹。南极磷虾在南极海洋生态中占据了一个十分重要的生态位,这一环出了问题,可能预示着海洋环境出现了某种微妙的变化。长期以来,我一直从事南极磷虾的研究工作,小小的南极磷虾与我结下了近20年的不解情缘。     

惟一正在变冷的大陆:南极

2002年2月21日,美国政府气候研究小组根据美国国家海洋和大气中心的资料宣布:2001年 11月-2002年1月是美国有记录以来的最热时期,这一时期平均气温超出1895-2001年100多年平均气温4.3华氏度。而且全球气温在2002年1月份也突破了123年以来该月的最高峰,异乎寻常的温暖气流使北美大部和亚洲中部地区1月份平均气温上升了7华氏度。全球地表平均温度也比1880-2001年来的平均温度高出了2.43华氏度。2001年11月-2002年1月全球平均气温高出多年平均1.03华氏度,成为有记录以来的第二温暖时期。     

南极海鸟与全球变化

南极海鸟,在长期的生命演化过程中,完善了自身对南极冰雪酷寒环境的适应性,成为南极惟一同时活跃在空、海、冰、陆四域的生灵。但是,随着气候变暖和人类的侵扰,南极海鸟目前正面临着严峻的生存危机。科学家基于对南极鸟类的研究,发出警告:作为现代生态环境质量的指示生物,南极海鸟的生存危机预示着全球环境的进一步恶化     

破解南大洋怪声之谜

正从20世纪60年代起就有潜艇人员不断报告说,在南大洋多个不同地点听到鸭子叫声似的奇怪声音。之后,在南极洲附近和澳大利亚西岸海域,在较高纬度和较低纬度的冬季,这类怪声都被记录到,但其来源一直是谜。科学家曾经猜测怪声是由潜艇或者鱼类发出,或者是某种海洋现象。最终,科学家通过比较各种文献记载,把怀疑对象圈定在小须鲸身上。2013年,在南极半岛西部的威廉敏娜湾,科学家为数头小须鲸安装了声呐标签,并记录到了由小须鲸发     

气候变化对黄河径流以及源区生态和冻土环境的影响

本文综述了关于黄河源区和上游地区气候变化及其对黄河径流影响的研究及其他有关研究,并进一步讨论了气候变化对黄河源区和上游径流以及源区生态和环境的影响。研究表明:从20世纪90年代初起黄河源区和上游年径流量锐减,它严重影响了黄河中、下游年径流量,并引起黄河下游在20世纪90年代断流天数的增加;并且还指出,黄河上游和源区从20世纪90年代初到新世纪初降水的减少可能是导致黄河源区和上游径流锐减的主要原因,而黄河源区降水强度的减弱对于黄河源区径流在20世纪90年代的锐减也有一定影响;此外,本文还表明了从20世纪80～90年代到新世纪初黄河源区气温的明显上升并没有导致此区域蒸发量的太大变化,它对径流变化影响不大,但对此地区植被和冻土退化有重要影响。     

北冰洋环境快速变化与生态响应*

随着全球变暖的加剧,北冰洋环境正在发生快速变化,水温升高、夏季海冰覆盖面积和海冰储量下降、淡水输入增加、盐度下降、海水酸化现象初现,导致原本依托海冰生存的北冰洋生态系统遭受前所未有的冲击。已有研究表明,与冰相关生物的生存状况正在恶化,初级生产者个体呈现小型化趋势,冰藻减少影响底栖生物产量,亚北极种入侵。由于北极环境和生态系统变化远超预期,而人类对生态系统、特别是北冰洋中心区的了解非常有限,如何尽快建立观测体系、加强对生态系统的了解、预测潜在的变化成为未来的重要课题。     

典型陆地生态系统对气候变化响应的定量研究简

森林、农田和草地生态系统对气候变化响应定量研究进展的综合分析表明：近一个世纪以来的森林、农田和草地生态系统对气候变化有很强的响应,诸多生态系统类型的组成、结构和分布已发生了显著变化;由于病虫害、极端气候频发,植物物种的死亡率增加、生产力出现下降趋势;典型陆地生态系统对气候响应的未来情景分析结果表明,高海拔地区和高纬度地区的生态系统类型的结构、分布、物种和生产力将发生较大变化;然而,由于生物群落的相互作用,各种生态系统对气候变化的响应很复杂,目前人类对典型陆地生态系统变化的认识仍然处在很初级的阶段. 尤其是在气候变化对植物物种的影响、干旱和极端事件的后果以及病虫害的影响等方面,还没有明确的结论;根据目前的研究积累,还无法给出气候变化对典型陆地生态系统影响的综合定量评估,需要改进区域气候模拟,尤其是降雨量的模拟,需要提高植物物种对气候、病虫害和大气成分响应的认识. 以典型陆地生态系统对全球气候变化响应机理研究成果为基础、集成空间对地观测数据和地面实测数据的多尺度生态系统动态模拟分析平台,到目前为止,仍是亟待填补的空白.     

青藏高原主要生态系统变化及其碳源/碳汇功能作用*

根据NOAA/AVHRR (National Oceanic and Atmospheric Administration/Advanced Very High Resolution Radiometer)卫星归一化植被指数(NDVI)数据和CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型的计算结果,过去30 年间(1982-2011 年),青藏高原生长季植被覆盖度和植被净初级生产力(NPP)呈总体上升态势, 植被总体变好。青藏高原生态系统碳汇功能增强,占全国增加碳汇的10%左右。气候条件的变化是青藏高原植被总体变好的最为重要的驱动因子,退牧还草等大型生态工程的生态效应也比较显著。青藏高原植被总体变好的同时,存在着区域不平衡。植被变差的区域主要集中在海拔较高的、生态更为脆弱的藏北高原、西藏“一江两河”和三江源的部分地区,尤其是藏北高原西部的高寒草原和高寒荒漠出现了较为严重的草地退化,其原因是气候变暖变干叠加人类活动(如超载放牧等)的影响。为了应对气候变化和人类活动对青藏高原植被的影响,应该加强青藏高原生态系统变化长期监测系统与平台建设,加大生态补偿和大型生态工程的实施力度。     

21世纪的极地科学探索——面临的机遇和挑战

21世纪,极地系统的快速变化使人类面临着严峻的挑战,也给极地科学发展带来机遇。极地科学的发展将围绕全球气候变化和极地环境变化的研究和评估展开,更加强调多学科和全球化,注意时间和空间尺度上突破。突出研究极区在全球变化中的作用的同时,加强对南极的监测和保护,关注人类活动对南极地区的影响,合理利用南极的资源尤其是生物资源也是21世纪列入各国南极研究的任务之一。     

青藏高原冰川退缩对河水径流的影响

青藏高原发育着36 793条现代冰川,冰川面积49 873.44 km2,冰储量4 561 km3,分别占中国冰川总条数的79.5%,冰川总面积的84%和冰储量的81.6%。进入20世纪以来,随着全球气候的波动变暖,特别是进入20世纪80年代以来的快速增温,使得大多数冰川处于退缩趋势。20世纪上半叶是冰川前进期或由前进期转为后退的时期;50年代至60年代冰川出现大规模退缩,但并未形成冰川全面退缩;60年代末至70年代,许多冰川曾出现前进或前进迹象,前进冰川的比例增大,退缩冰川的退缩幅度减小; 80年代以来,冰川后退重新加剧;90年代以来冰川退缩强烈。现在虽仍有个别冰川在前进,但高原冰川基本上转入全面退缩状态,这是20世纪90年代以来冰川变化的一个重要特征。 青藏高原哺育了亚洲的十多条河流,包括长江、黄河、恒河、印度河、雅鲁藏布江、怒江和澜沧江等七条最重要的河流。近数十年来,在全球变暖和冰川退缩加快的大背景下,青藏高原七大江河径流量亦呈现出不稳定的变化。从趋势上看,短期内冰川退缩将使河流水量呈增加态势,但亦会加大以冰川融水补给为主的河流或河段的不稳定性;而随着冰川的持续退缩,冰川融水将锐减,以冰川融水补给为主的河流,特别中小支流将面临逐渐干涸的威胁。     

北极研究，从梦想走向辉煌

走向南极和北极,是多少代中国人的两大梦想。1984年,中国第一次南极考察,将走向南极的梦想变成现实,并延续成长达28年的美丽画卷。然而,虽然北极距离中国更近,但走向北极的梦想实现起来要困难得多,北极科学考察的起步整整晚了11年。今天中国的北极研究与南极研究一样,正在走向辉煌。     

生物多样性和生态系统功能对全球变化的响应与适应:进展与展望*

  人类活动引起的土地利用/覆盖变化、气候变化、大气CO2浓度增高和氮沉降加剧等使得生物有机体的性状、种间关系、分布格局与生物多样性发生改变,进而影响生态系统过程和功能,并最终影响人类的生存和社会经济的可持续发展。应用全球变化实验结合环境梯度研究方法,我们已经就我国主要的森林生态系统和草地生态系统对全球变化的响应与适应作了初步研究。基于已开展的实验研究和数据积累,以协同研究为主要手段,结合我国独特的自然条件,今后将加强以下四个方面工作:①开展长期的多因子实验;②构建动态物种分布模拟体系;③构建数据模型融合系统;④生态系统对全球变化的区域响应和适应性的集成分析。     

破冰之旅：北冰洋今昔谈

2004年,综合大洋钻探IODP 302航次在北冰洋的深海钻探发现：五千万年前的北冰洋曾是个亚热带淡水湖泊,沉积物具有优越的生油条件。2007年俄罗斯“和平－1”号深潜器将俄国旗插到北极的四千米深海海底,引起了北冰洋资源归属的国际之争。这些“破冰之旅”是在北冰洋海冰迅速减少的全球变暖背景下进行的,使得“西北航道”开启的前景逐渐逼近,北冰洋的国际竞争正在升温。     

开发利用气候资源发展大同市生态农牧业

大同市由于特殊的地理环境形成了其独特的气候资源,文章提出了就怎样依据科学规律趋利避害、合理开发利用优势气候资源,为发展大同市的生态农牧业提供了科学的决策依据。