全球增温与碳循环

全球变暖是地球系统科学领域的热点问题 .全面深入地理解全球碳循环的规律 ,将有助于客观地认识全球增温的原因 .系统地分析了全球碳循环的基本规律 ,评述了各个方面的研究进展 ,指出了研究当中应当注意的关键性问题 ,并且提出了目前探索和研究的重点课题 .     

全球变化背景下森林生态系统碳循环及其管理

森林生态系统碳循环及其管理是全球变化研究的重要主题,同时也是人类维持全球生态系统的物质、能量平衡和自然资源循环再生的一个重要生态学途径。笔者在分析森林碳循环的基本特征及其与全球变化相互联系的基础上,阐述了碳循环及其管理在全球变化研究中的地位和作用,并提出了森林生态系统碳循环管理的内容、方法、措施及途径。     

硅酸盐岩风化碳汇与我国热带季风区花岗岩流域碳循环*

为探讨岩石风化碳汇在环境变化过程中的作用,阐明硅酸盐岩风化作为地质时间尺度净碳汇在全球碳循环过程中的重要意义。综述了岩石化学风化与环境变化之间的关系,总结了岩石风化领域的研究进展,重点论述了有关玄武岩和花岗岩地区碳汇速率的研究成果。结果表明,学者对玄武岩流域的研究开展较早,涉及玄武岩台地、火山岛屿及大陆边缘火山带等代表区域,但由于其在陆壳硅酸盐岩面积比例较低,当综合评价全球硅酸盐岩的碳汇能力时,花岗岩地区更具代表性。有关花岗岩地区的研究集中在北美洲和欧洲地区,学者对亚洲季风区,尤其是热带季风地区关注较少。事实上,热带地区花岗岩风化速率为10.05~44.3 t·km~(-2)·y~(-1),平均碳汇能力达5.25×10~5mol·km~(-2)·y~(-1),与国内外已有成果相比,中国热带季风区花岗岩正经历快速风化和较高的CO_2吸收通量,加上区域内特殊的河流碳输送规律,该区域在全球碳循环研究中意义重大。然而,目前中国花岗岩流域碳循环研究主要在温带及亚热带地区展开,无疑,对于中国热带季风区花岗岩流域碳循环的研究应是学者未来关注的重点。     

湿地生态系统的碳循环研究进展

湿地碳循环研究对全球变化具有重要意义。通过研究湿地生态系统中碳循环过程，可以了解不同类型湿地在碳源或碳汇中的作用。目前对全球湿地蓄积总量的估计，各家有异。由于湿地实际上是许多具有不同结构与功能、时间与空间属性变异极大的生态系统的集合，因此与其他大类的生态系统相比，湿地生态系统的区域碳蓄积评估变得非常困难而复杂。总体上看，湿地生态系统的碳循环研究还非常薄弱。     

气候驱动的中国陆地生态系统碳循环研究进展

近年来,碳循环问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,其中,陆地生态系统碳循环又是全球碳循环中最复杂、受人类活动影响最大的部分.本文主要对气候驱动的中国陆地生态系统碳循环研究进展做了综述,介绍了陆地生态系统中植被和土壤两个主要碳库以及陆地生态系统碳循环的基本过程,总结了陆地碳汇的形成机制、研究进展及气候变化对碳失汇的影响,提出了对陆地生态系统碳循环的研究应采用多尺度的研究方法,并简要叙述了中国陆地生态系统碳循环的研究展望.     

开展我国陆地生态系统碳氮循环的生物地球化学遥感动态评估的思路与建议

全球变暖是目前全球变化研究中一个热点问题 ,温室气体被人们认为是造成全球升温的主要原因 ,碳循环不仅是ＩＰＣＣ、ＩＨＤＰ和ＩＧＢＰ中ＧＣＴＥ等一系列国际组织和核心项目的研究内容 ,并且已成为联合国气候变化框架协议、京都会议的一个重要话题。在自然界 ,各种温室气体的交换主要发生在大气、海洋与陆地生态系统之间 ,因此陆地生态系统的碳氮循环一直是人们的研究焦点。一、植被碳库、土壤碳库及其影响因素是陆地生态系统碳循环研究重点陆地生态系统中的碳库形式按生态类型分 ,主要有森林、草原、湿地、耕地等几种 ,其余如冻原和沙漠…     

二氧化碳全球分布季节变化的模拟研究

针对目前利用模式模拟全球碳循环研究中存在的问题,利用日本新开发的在线耦合大气化学传输模式模拟了CO2的全球传输,深入分析了CO2全球分布的季节变化特征。结果表明,CO2全球分布存在明显的季节变化,最大季节变化发生在北半球中高纬度陆地地区,全球CO2浓度春季最高夏季最低,在半球分布上,春季、冬季和秋季北半球浓度都高于南半球,夏季则相反。     

陆地生态系统的碳循环机理研究

碳循环在生态系统中具有十分重要的地位,是全球气候变化研究中的重要组分,其中陆地生态系统的碳循环是最复杂且受人类活动影响最大的部分.笔者简要介绍了各种类型的陆地生态系统在碳循环中的作用,探讨了影响陆地系统碳循环的关键因素,从空间尺度上对碳循环的模型研究做了对比分析,并对今后陆地生态系统碳循环的研究提出了几点建议.     

土壤碳库分布与储量研究进展

土壤是陆地生态系统的核心，研究土壤碳库对正确评价土壤在陆地生态系统碳循环以及全球变化中的作用有重要意义．文章介绍了国内外有关土壤碳库分布与储量研究的进展情况．总结了土壤碳库研究中存在的问题，并对有关研究未来的发展提出了自己的看法。     

气候变化对森林的影响与多尺度适应性管理研究进展

森林作为陆地生态系统的主体和全球气候系统的重要组成部分,对调节全球碳平衡和减缓气候变化具有不可替代的作用。目前的研究表明,气候变化已经对全球各类森林产生了不同程度的影响,而且全球气候变暖的加剧将对森林产生毁灭性的影响。森林管理是一项缓解气候变化影响的关键因子,为应对全球气候变化,森林经营管理必须做出相应的调整以适应和减轻气候变化的消极影响。本文系统总结了全球气候变化对森林及树木分布、生理生态和物候、森林生产力、碳循环、生物多样性、森林水文、森林灾害等产生的现实和潜在的影响,并针对气候变化下的可能影响,从基因、物种、森林生态系统、流域和生物圈多个尺度阐述了适应性管理的对策,以提高各生命系统适应气候变化的能力,实现森林的可持续经营和生物圈的可持续发展。     

国际新闻

研究显示存在懒惰遗传基因，美发明芯片冷却新型技术，证实月球存在水（图），叶绿素D可能影响全球碳循环，新发现使暗能量渐行渐近（图），日将胚胎干细胞分化成下丘脑神经细胞，调查显示胖人也可以很健康     

海底病毒能驱动碳循环减缓全球暖化

意大利海洋科学家,详细研究自全球数十个地点取来的海洋沉积物样本。这些样本采集点的深度从183m到足以让人粉身碎骨的4603m深不等。他们研究发现,沉积物样本中病毒数量高得惊人,其中有一种病毒出乎意料能有效驱动所谓的碳循环。这些小型病原体会感染深海的微型生物（原核生物）,     

化学风化研究的进展

化学风化是联系陆地与海洋、流域与湖泊、反演气候及环境的重要纽带.硅酸盐岩化学风化过程中造成的大气CO2净消耗在物质的地球化学循环尤其是地球长期碳循环中发挥着极其重要的作用.本文综述了化学风化作用与全球碳循环的研究现状,着重介绍了化学风化作用与碳循环的特征之间的相互作用关系,详细阐明了在二者的影响下国内外河流水化学的研究成果.提出了化学风化作用影响的长期碳循环将可能是未来的研究热点.     

马尾松人工林生态系统碳库的研究进展

碳循环研究是全球气候变暖大背景下应运而生的科学热点,碳循环作为地球系统中伴随着各种复杂的物质循环和能量流动工程,它的动态变化必然对气候产生重大影响。自20世纪50年代以来,大量化石燃料被开采利用,人工合成化学氮肥的产量和用量日益增加,森林及土地利用状况的急剧变化等,使人为产生的温室气体排放量不断增加从而打破了生态系统碳循环的自然平衡状态。森林在全球生态系统中扮演了不可或缺的角色,森林演替的动态直接影响到全球生态系统的碳循环及碳储量动态。目前,人工林种植已成为我国增加森林绿地面积必不可少的一项工程,而马尾松由于其适应性强,栽植范围广,易存活等特点而成为我国主要的荒山造林树种之一,我国有大量的马尾松林地,然而如何应用这有限的土地资源来达到增值增汇效应是我们目前值得思考的一个问题。研究马尾松林分土壤有机碳动态,掌握其碳循环机制及碳的有效固定过程可有效的增加林地增汇效应,以期对减排,减缓全球气候变暖等提供理论基础。     

硅酸盐岩风化碳汇与中国热带季风区花岗岩流域碳循环

为探讨岩石风化碳汇在环境变化过程中的作用,阐明硅酸盐岩风化作为地质时间尺度净碳汇在全球碳循环过程中的重要意义。综述了岩石化学风化与环境变化之间的关系,总结了岩石风化领域的研究进展,重点论述了有关玄武岩和花岗岩地区碳汇速率的研究成果。结果表明,学者对玄武岩流域的研究开展较早,涉及玄武岩台地、火山岛屿及大陆边缘火山带等代表区域,但由于其在陆壳硅酸盐岩面积比例较低,当综合评价全球硅酸盐岩的碳汇能力时,花岗岩地区更具代表性。有关花岗岩地区的研究集中在北美洲和欧洲地区,学者对亚洲季风区,尤其是热带季风地区关注较少。事实上,热带地区花岗岩风化速率为10.05~44.3 t·km~(-2)·y~(-1),平均碳汇能力达5.25×10~5mol·km~(-2)·y~(-1),与国内外已有成果相比,中国热带季风区花岗岩正经历快速风化和较高的CO_2吸收通量,加上区域内特殊的河流碳输送规律,该区域在全球碳循环研究中意义重大。然而,目前中国花岗岩流域碳循环研究主要在温带及亚热带地区展开,无疑,对于中国热带季风区花岗岩流域碳循环的研究应是学者未来关注的重点。     

俯冲和岩浆过程中的地球深部碳循环

地球表层短周期的地表碳循环影响全球气候变化和地球宜居环境，而地球上90%以上的碳存在于地球内部，地球内部长周期的深部碳循环对地表碳循环产生重要影响。介绍了汇聚板块边界、离散板块边界、板块内部和新型海山等不同构造背景深部碳循环的研究现状，并阐述将来需要深入研究的科学问题，包括俯冲带脱碳机制及其效率、碳在地幔中的存在形式等。     

中国科学院青藏高原高寒草地生态系统碳素生物地球化学循环学术研讨会

陆地生态系统碳循环研究是国际科学界广泛关心的前沿问题,已经成为国际地圈-生物圈计划(IGBP)、世界气候研究计划(WCRP)和全球环境变化国际人文因素计划(IHDP)、全球碳计划(GCP)等重大科学计划的主题。美国、加拿大、日本和欧盟等国家近年来都启动了巨大规模的国家碳循环研究计划,     

全球气候变化中的滩涂湿地土壤有机碳研究

湿地生态系统的碳循环正在成为全球变化与陆地生态系统碳循环研究中的一大热点。湿地在稳定全球气候变化中占有重要地位,其重要性主要表现在湿地土壤是陆地上重要的有机碳库;土壤碳密度高;能够相对长期地储存碳,湿地是多种温室气体的源和汇。全球沿海湿地的分布面积大约为20．3万km^2,碳的积累速度为C（210±20）g／m^2·年,要远远高于泥炭湿地;并且沿海湿地大量存在的SO。。离子阻碍了甲烷的产生量,从而降低了甲烷的排放量。高的碳积累速率和低的甲烷排放量使沿海湿地对大气温室效应的抑制作用更加明显。盐城沿海滩涂芦苇沼泽地虽已列入世界重点湿地名录,但其有机碳循环及其分布特点尚未有资料报道。通过研究沿海滩涂湿地土壤有机碳储存变化及其空间分布规律,从微团聚体水平的有机碳转化与结合机制上研究土壤对有机碳的固定机制,对于了解湿地土壤有机碳的储存特点及其与陆地生态系统碳循环的关系,为评价和保护湿地生态系统提供依据具有重要的科学意义。     

湖泊湿地水—土—植被体系碳排放及其影响因素研究

湿地生态系统在全球碳循环中起着重要作用,也是全球气候变化研究的重要内容之一。通过文献综述,研究了国内外不同湿地系统碳排放规律,探讨了影响湖泊湿地碳排放的主要因素,并对白洋淀湖泊湿地碳排放研究做了展望。     

湖泊碳循环模型研究的进展

对国际、国内湖泊碳循环模型的研究进行了回顾与总结，结果表明湖泊碳循环模型和其他物质循环模型一样，也经历了由简单的静态、均匀混合黑箱模型，向动态、多维非均匀混合白箱模型发展的过程.目前模型正向耦合物理、化学、生物过程及放映生态系统结构和群落演变综合机理模式发展.随着可信数据大量积累，湖泊碳循环模型将在湖泊环境演变机理揭示及全球碳平衡与气候变化研究领域发挥重大作用.