土地利用/覆被变化对海岸环境演变影响的研究进展

土地利用/覆被变化是影响海岸带环境演变的一个重要方面。文章着重从土地利用/覆被变化对温室气体释放、入海物质通量、生物多样性影响以及海岸特有自然覆被的生态环境效应角度评述了土地利用/覆被变化对海岸环境演变影响研究的内容与进展。分析指出该领域未来研究将朝更宏观综合(全球环境影响)与更微观深入(环境生物地球化学过程)两个趋向发展。可持续土地利用评价与调整、海岸环境生物地球化学过程与模拟、海岸生物多样性保护和海岸带综合管理将成为未来研究的重点。     

湿地生态系统碳储存和温室气体排放研究

湿地生态系统是地球上重要的有机碳储库, 湿地植被和土壤碳储量丰富、碳密度高。湿地还是CO₂、CH₄和N₂O等温室气体的源和汇。近百年来,由于土地利用,特别是农业开发和泥炭开采,导致大面积湿地被排干,并排放大量温室气体。多项研究表明湿地保护和恢复能促进碳积累和减少温室气体排放,通过对国内外有关文献的分析,针对近年来科学界普遍关注的湿地生态系统碳储量、碳平衡和土地利用对温室气体排放的影响、湿地与全球气候变化关系等方面的问题进行了初步探讨。     

土地利用变化的土壤碳效应研究进展

综合阐述了土地利用变化土壤碳效应研究的重要意义,分析了土壤有机碳蓄积、土壤碳释放、土地利用变化及其土壤碳效应等方面的研究进展;最后指出精确估计土壤碳库、开展综合的土地利用变化土壤碳效应研究和深入分析土地利用/覆被变化对陆地生态系统碳平衡的影响是未来陆地表层碳循环的重点内容.     

土地利用/覆被变化的大气环境效应研究进展

土地利用/覆被变化是全球环境变化的重要原因,随着气候变化问题的日益突出,土地利用/覆被变化的大气环境效应已成为国内外全球变化的前沿和热点课题.通过对土地利用/覆被变化对大气环境系统的作用机制分析,认为目前土地利用/覆被变化对大气质量、大气污染以及气候变化产生了重要的影响,尤其随着快速城市化进程的推进,带来了显著的城市空气污染和热岛效应,而土地利用/覆被变化在全球尺度上的气候效应则存在较多的争论.今后应加强土地变化科学和大气科学的融合,从多尺度探讨土地利用/覆被变化的大气环境效应,并注重大气环境改善视角下的土地利用策略和空间规划研究.     

中国土地利用/覆被变化研究的现状与问题

土地利用 /覆被变化是全球变化的重要组成部分和原因 ,因而是全球变化领域中重要的研究方向之一。本文在评述了中国土地利用 /覆被变化研究的现状、取得的进展及存在问题的基础上 ,提出应把土地利用 /覆被变化研究的理论体系、不同空间尺度的土地利用 /覆被变化的动态模型、土地利用 /覆被变化与全球环境变化和可持续发展之间的关系作为重点加以研究 ,以提高中国土地利用 /覆被变化的研究水平。     

湿地生态系统碳通量研究进展

湿地碳循环在全球气候变化中起着重要作用,而湿地碳通量研究是湿地碳循环研究的关键问题。由于湿地独特的土壤、植被以及水文过程,使得湿地碳通量有别于其他类型的生态系统。湿地温室气体特别是CO2和CH2的释放水平具有明显的时空变化特征,其通量变化与许多外部因素相关,包括土壤状况、水文条件、植被类型、外源氮等。对近年来湿地生态系统碳汇功能变化以及影响碳通量相关因子的研究成果进行了系统的分析和综述。现有的研究表明,土壤状况对湿地碳通量影响较复杂,在一定范围内,表层土壤温度与气体排放密切相关,甚至呈正相关关系;土地利用／覆盖也影响湿地碳通量变化,导致湿地温室气体排放增加;水文条件特别是水位高度对湿地CO2和CH2排放的影响不同,高水位不利于CO2排出,CH2则与之相反;植被对湿地碳排放也起到正、负两方面作用,并且物种各异。还讨论了湿地碳通量研究进展的瓶颈问题,特别对植被演替较快的潮滩湿地碳通量研究做了展望。     

复杂性科学视角下的土地利用/覆被变化

土地利用/覆被变化(LUCC)是当前全球变化研究的热点问题之一,它既是全球变化的重要原因之一,一定程度上又是全球变化的反映。土地利用／覆被变化和全球变化之间存在着极为复杂的反馈联系,片面的研究方法难以从整体上把握问题的本质。该文从复杂性科学的角度出发,分析土地利用/覆被变化的复杂性,认为驱动因素的多样性、系统要素作用的非线性和多方向性、时空异质性以及时空尺度多变性是土地利用／覆被变化复杂性的集中表现。实际研究中应注意把复杂性当作复杂性,通过定性与定量结合、微观研究与宏观研究结合等途径开展多学科综合研究,全面揭示土地利用/覆被变化问题的本质。     

土地利用/土地覆被时空分布100 年数字重建 ——-以大庆市杜尔伯特蒙古族自治县为例

长时间序列的土地利用/ 土地覆被数据是开展全球变化、可持续发展及生态安全等各项研究的重要基础。然而,早期的土地利用/ 土地覆被数据,特别是卫星遥感数据出现之前 的土地利用/ 土地覆被信息通常很难获取。利用TM、MSS 遥感影像数据和地形图、气候、地质、地貌、土壤、植被、水文等自然环境背景图件以及数据,社会经济统计数据等多源数 据,选择大庆市杜尔伯特蒙古族自治县作为典型案例区,在GIS 技术支持下建立了土地利用/ 土地覆被数字重建模型,再现了典型研究区20 世纪30 年代和50 年代土地利用/ 土地覆被空间分布状况。通过野外调查和历史文献资料对土地利用数字重建结果进行精度评价并初步得到以下结论：① 采用逐个图斑跟踪记录的方法对研究区各个时期土地利用/ 覆被变化的敏感 性进行分析,有利于揭示区域土地利用/ 土地覆被变化的规律;② 在定量、定位分析环境背景对土地利用/ 土地覆被分布及其变化的影响基础上,综合判断各种土地利用/ 土地覆被分布概率,其结果可为土地利用数字重建提供依据;③ 对1:10 万地形图提取土地利用信息的可行性与可信度分析表明,地形图中土地利用信息完全能够达到一级土地利用分类精度,同时疏林地、灌木林、沼泽地、盐碱地、沙地等二级分类信息也能获取。     

湿地温室气体排放影响因素研究进展

对湿地温室气体(CO2、CH4、N2O)排放的影响因素进行了论述,研究发现影响湿地温室气体排放的主要因素为植被、水文、土壤状况、气候及人为干扰5个方面。通过分析已有研究的进展和存在的问题,指出湿地温室气体排放的影响机理、各影响因素之间的关系及温室气体减量化研究是该领域未来的重点研究方向,并对湿地温室气体管理提出了建议。     

湿地生态系统碳循环过程及碳动态模型

从地上、地下有机物质生产对湿地碳输入的贡献,湿地土壤碳库以及土地利用变化对湿地土壤碳库和碳排放的影响,甲烷排放和可溶性有机碳输出以及影响因子,湿地生态系统碳循环动态模型4个方面对湿地生态系统碳循环国内外研究进展和研究成果进行综述、分析,提出了我国亚热带区域天然湿地碳循环研究的主要热点和方向:(1)沿海湿地碳库估算及土地利用转化对土壤碳库和温室气体排放的影响;(2)酸沉降对于我国东南沿海低纬度地区湿地甲烷排放的影响;(3)沿海湿地生态系统碳循环动态模型的应用与开发;(4)湿地系统可溶性有机碳的输出机理探讨.     

植物保卫细胞中ABA、H2O2和NO信号网络研究的进展

植物叶片表面的气孔保卫细胞是研究信号转导的模式实验系统,激光扫描共聚焦显微镜和膜片钳等新研究技术的应用,在植物细胞信号转导的研究上取得了重要进展。干旱胁迫能够促进植物合成ABA,并启动保卫细胞中一系列复杂的信号网络使气孔关闭。最近的研究表明,H2O2和NO 是ABA 诱导的气孔关闭信号网络中的关键分子,Ca2+、蛋白激酶、cADPR和cGMP等是H2O2和NO信号途径中的下游分子, 这些信号分子可能形成一个复杂的信号网络,但对它们之间的准确的关系仍然未知。     

堆肥对土壤主要营养元素可溶性的影响--以0.01MCaCl2作浸提剂

以土壤与不同比例堆肥混合培养试验为基础,研究了堆肥对土壤主要营养元素可溶性的影响。对试验结果的统计分析表明,在０．０１ＭＣａＣｌ２浸提液中的可溶有机全碳（ＴＯＣ）在堆肥比例１０％时急剧上升;ＮＯ３＾－和Ｋ随堆肥比例的增加而明显增加。ＴＯＣ在混合物培养７５ｄ前明显下降后又上升;ＮＯ３＾－随培养时间的变化无规律;Ｋ随培养时间而下降;Ｐ不受堆肥比例及培养时间的影响。     

洛川地区倒数第二次间冰期气候变化研究

洛川地区倒数第二次间冰期磁化率与孢粉资料分析表明： 248.1~236.1 ka BP气候温暖湿润,236.1~215.4 ka BP气候变得相对干冷;215.4~188.7 ka BP为该时期最湿热的阶段,其年均温比现今高5 ℃左右,年均降水量高300 mm左右。洛川地区气候变化与全球性气候变化具有一致性,但也存在地区差异。S2-1包括孢粉Ⅴ、Ⅵ带,对应于MIS7a的湿热期,S2-2包括孢粉带Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,对应于MIS7b~7d气候转为干冷期,S2-3与孢粉带Ⅰ和MIS7e相一致,其中在S2-2阶段,223.2~218.7 ka BP时期的增温事件与孢粉Ⅲ带和MIS7c相对应。黄土高原地区各剖面磁化率特征表现出极高的一致性,而与东部沿海地区存在着一些差异,原因可能是季风三角的不同地区受夏季风的影响强弱不同造成的。     

ICESat与ICESat-2应用进展与展望

近十年来,格陵兰和南极冰盖消融增速,两极地区显著变化.美国国家航空航天管理局(NASA)的冰、云和陆地高程卫星(ICESat)自2003年发射至2009年的在轨期间,用于定量分析冰盖和海冰的变化速率,并对这些变化的驱动机制进行检测与监测.ICESat在极地冰雪遥感应用等方面展示出了无可比拟的优势,对精确估算冰盖对海平面...     

土壤CO_2浓度昼夜变化及其对土壤CO_2排放量的影响

对石林地区两个研究点土下20、40和60cm土壤CO2浓度和土壤CO2排放量的昼夜变化进行的研究表明二者之间具有一定的正相关关系,因此土壤CO2排放量除受环境因子影响之外,还受土壤CO2浓度所控制。土壤CO2浓度和土壤CO2排放量之间的相关关系可以用来解释土壤有机碳含量及温度对土壤CO2排放量的影响,即土壤有机碳含量高和温度升高是通过影响土壤空气中CO2的形成速率,导致土壤CO2浓度升高,从而促进土壤CO2的排放。     

芦苇、菖蒲和水葱对水体中Pb^2＋富集能力的研究

通过对照处理和5 mg/L、10 mg/L、30 mg/L、60 mg/L、100 mg/L和150 mg/L 6个Pb2+浓度溶液的水培试验,分析了菖蒲(Acorus calamus)、芦苇(Phragmites australis)和水葱(Scirpus tabernaemontani)的不同生长部位对于Pb2+的积累效果.结果表明,水葱、菖蒲和芦苇体内地上部分和地下部分的Pb2+含量均随着水溶液中污染物浓度的增大而增加,表现出显著的正相关关系.在同一Pb2+浓度处理条件下,水葱、菖蒲、芦苇体内的Pb2+含量存在显著差异,菖蒲地下和地上部分富集的Pb2+含量最高,表现出较强的富集能力.水葱地下部分对Pb2+的富集能力在各个浓度处理条件下均高于地上部分;在对照处理和较低处理浓度下,芦苇与水葱相同,地下部分Pb2+积累浓度高于地上部分,而菖蒲则是地上部分的富集浓度高于地下部分;在较高浓度处理条件下,菖蒲和芦苇地上部分的富集浓度较地下部分高. 3种湿地植物在高浓度的Pb2+处理条件下,均表现出较强的富集能力,可作为植物修复重金属污染水体的遴选物种.     

含硼氯化镁饱和卤水的冷冻实验

对含胡浓缩盐卤在冷冻析出一般盐类进行研究结果表明,在从－１０℃至－２０℃范围内,析出高水合硫酸镁和氯化镁盐。尤其是硼酸镁盐。经化学分析,热分析粉晶衍射结果表明,从室温到－２０．５℃范围内,不同时间放量析出同一种硼酸镁－三方硼镁石。     

土壤N2O排放研究进展

N2O不仅是一种重要的温室气体，而且还可以破坏臭氧层。随着人类活动的增加，其在大气中的浓度不断上升，对环境的影响也更加严重，因此，N2O的排放日益成为环境研究的热点问题。土壤是N2O的重要排放源。本文综合分析了土壤N2O排放研究的进展情况，主要包括：土壤N2O产生及排放的机理；影响N2O排放的主要因素；土壤N2O排放的时空特征以及全球N2O排放的模型估计；最后提出了今后的研究方向。     

纳米氢氧化镁的合成方法

以氯化镁和氨水为原料,进行各种工艺条件的试验,在此基础上通过加入各种分散剂获得过滤、洗涤性能良好的氢氧化镁沉淀,并加一定的CaCl2作为添加剂大大提高了产品的收率。根据试验得到最佳的工艺条件,制备出纯度高、成本低的纳米氢氧化镁。     

北极新奥尔松地区夏季近地面CO2、CH4和N2O浓度的观测研究

2008和2009年夏在北极新奥尔松地区（Ny-Ålesund）不同苔原区域（鸟类保护区、海滩苔原、矿区、人类活动区等）监测CO₂、CH₄和N₂O近地面浓度的时空变化并分析其可能的影响因素。2008年7月25日-8月13日和2009年7月13-26日,在不同观测区域设置常规和非常规采样点采集气体样品共239瓶并妥善保存。实验室内使用气相色谱（GC）测定准确真空瓶中温室气体（CO₂、CH₄和N₂O）的浓度。鸟类保护区的日变化中,2008年鸟类保护区CO₂和N₂O日变化浓度均大于2009年约30 ppm和25 ppb。2008年海滩苔原CO₂浓度均高于2009年约30 ppm;N₂O浓度低于2009年11 ppb;2008年鸟类保护区CH₄浓度低于2009年,而海滩苔原2008年浓度高于2009年,差值均约为0.7 ppm。这些年际变化可能由环境条件（天气变化等）和地表覆盖情况的变化引起。高海鸟活动区（HB）CO₂浓度低于海鸟活动较少的区域（MB 和 LB）;鸟类保护区CO₂浓度低于海滩苔原,N₂O浓度高于海滩苔原,主要原因是海鸟活动和鸟粪增加了土壤营养元素,影响苔藓植被发育的情况并改变上垫面状况。综合不同苔原区域：新奥尔松地区CO₂和CH₄浓度高于ZEP (Zeppelin Station)监测平均浓度,地表向大气输送CO₂和CH₄;而N₂O低于ZEP监测的平均浓度,地表从大气吸收N₂O。不同区域影响因素不同：鸟类保护区、海滩苔原和鸟岛主要是受到海鸟活动影响;矿区主要是受水分和土壤基质影响;站区和机场受到人类活动影响但并不明显,总的来说直接原因是由于地表覆盖情况以及地形不同引起。