陆生植物氮同位素组成与气候环境变化研究进展

近年来,由于植物氮同位素组成(δ15N)记载了气候环境变化的信息,因而被广泛应用于全球变化研究中,成为古气候环境再造和了解现代气候环境变化信息的有力工具。然而,人们对气候环境引起的δ15N变化及其指示的气候环境意义并不完全清楚,这就有可能限制植物δ15N在古气候环境变化等领域研究中的应用。在概述植物氮同位素分馏和植物不同氮源的氮同位素分布的基础上,分析了温度、降水、大气CO2浓度和海拔高度等气候环境因子对陆生植物δ15N的影响以及它们的关系。指出了目前研究中存在的问题及其研究前景,认为在全球变化研究中利用植物氮同位素技术不仅可以重建古气候环境(如重建大气CO2浓度变化),揭示历史时期温度、降水的变化,而且还可以在一定的时间和空间上综合反映生态系统氮循环的特征。     

近20年来中国能源消费碳排放时空格局动态

CO₂等温室气体引起的全球气候变暖是对人类社会可持续发展的严峻挑战。基于IPCC提供的参考方法,在对中国大陆30个省区(不含西藏)能源消费碳排放量估算的基础上,运用ESTDA框架,通过ESDA、LISA时间路径、时空跃迁和标准差椭圆等方法,从时空耦合的角度分析了1995-2014年中国能源消费碳排放时空格局动态性。结果表明：①近20年来中国省域碳排放具有显著的空间正相关性,碳排放空间差异呈先缩小后扩大的趋势;②LISA时间路径分析显示,中国大部分省区的局部空间结构具有较强的稳定性,1995-2001年和2002-2014年2个时段相对长度都小于平均长度的省区均为18个,大部分南方省区在空间依赖方向上的波动性呈增强趋势,而北方大多数省区则保持相对稳定;③出现协同运动的省区由1995-2001年的13个下降到2002-2014年的10个,表明中国碳排放空间格局具有一定的空间整合性,但呈减弱趋势;④中国省域碳排放的局部空间关联模式和集聚特征具有较强的稳定性,表现为一定的路径依赖或空间锁定特征;⑤碳排放重心在113.739°~114.324°E、34.475°~35.036°N之间变动,整体上有向西北方向移动的趋势。中国碳排放空间分布呈东北—西南格局,且有逐步向正北—正南转变的趋势。中国碳减排的重点是加快发展清洁能源与提高能效并重,优化能源结构和促进各省区产业结构转型,制定差异化的省域碳减排政策,建立碳交易制度。     

基于HSI模型的吉林省东部地区生境质量动态评价

生境质量评价对生物多样性保护具有重要意义,能够为生态环境的恢复和保护、区域可持续发展政策的制定提供科学依据。以吉林省东部地区为研究区,基于2000年和2015年2期Landsat TM/OLI影像和数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据,选取水源状况、干扰因子、遮蔽条件及食物来源作为评价因子,采用层次分析法确定权重,建立了生境质量评价模型,对吉林省东部地区进行生境质量动态评价,并从评价因子、土地覆被变化、社会经济及气候变化等方面分析变化原因。结果表明,吉林省东部地区2000年生境质量最好和较好的区域分别占研究区总面积的37. 69%和46. 88%,2015年生境质量最好和较好的区域分别占研究区总面积的41. 20%和44. 66%; 2000—2015年间生境质量变好的区域为9 414. 19 km2,变差的区域为5 627. 5 km2;土地覆被变化是导致生境质量变化的主要原因之一,吉林省大力发展生态旅游、退耕还林是生境质量变好的主要驱动力,气候条件适宜为吉林省东部地区生态环境保持长期稳定提供了有力保障。     

现代陆生植物碳同位素组成对气候变化的响应研究进展

植物组织的碳同位素组成(δ13C)能够记录气候变化的信息,因而被作为指示气候环境变化的一个重要代用指标,并广泛应用于全球变化研究。然而,气候环境变化引起的现代植物δ13C及其指示的气候环境意义的不确定性限制了植物δ13C在气候环境变化等领域研究中的应用。在概述植物碳同位素分馏和不同光合型植物碳同位素分布的基础上,综述了温度、降水、大气CO2浓度和海拔高度等气候环境因子对陆生植物δ13C的影响以及它们之间的关系,分析了植物δ13C对气候因子变化的响应机理。指出为更准确地认识气候历史,在利用植物碳同位素技术进行全球变化的研究过程中,需要突出C4植物δ13C对气候环境参数的响应研究,加强不同尺度植物δ13C的转换关系以及与相关学科的交叉渗透、探索与多种代用指标和科学方法的联合研究。     

基于Landsat的黑龙江省大庆市湿地分布时空动态研究

黑龙江省大庆市地处松嫩平原西部,湿地资源丰富,分析其湿地的时空动态特征对于湿地资源保护与可持续管理具有重要的现实意义。基于1990年、2000年和2015年的Landsat TM、OLI遥感影像为数据源,利用面向对象的分类方法获取湿地信息,在GIS技术支持下,选取6个景观格局指数,分析了研究区1990-2015年湿地的分布时空动态。结果表明:大庆湿地总面积在总体上呈先减少后回升的趋势,1990年、2000年和2015年湿地总面积分别为5 267.37 km~2、4 918.74 km~2和5 091.20 km~2。由于人类活动和自然因素的叠加影响,2015年大庆湿地斑块类型逐渐趋于单一,景观丰富度降低。