德国西部生长季节的一次趋势转折

近年的研究指出 ,北半球植被的生长季节正在逐渐延长。这一根据大气二氧化碳浓度季节变化、陆地年平均气温和卫星遥感数据的推断 ,尚有待于利用对地面植被的实际观测资料予以检验。由于植物物候现象如开花、展叶、叶变秋色和落叶等客观地描述了陆地植被的季节性生长状况 ,所以 ,利用树木的物候发生期便可确定生长季节的开始与结束时间。文中分析了德国西部 10个自然区域近 30年来物候生长季节长度的时间波动 ,发现在 2 0世纪 70年代中期存在着一次趋势转折 ,从而表明 ,有关近几十年来北半球高纬地区植被生长季节在逐渐延长的结论 ,并不能代表德国西部的实际情况。进一步的研究显示 ,生长季节时间序列与指示其开始的春季物候发生期时间序列呈负相关关系 ,而与 1月或 2月气温时间序列呈正相关关系 ,由此推断 ,春季物候发生期与气温的变化可以作为检测生长季节长度波动的早期征兆。     

静水生长的淡水湖冰微结构的季节变化及其受生长过程的影响

冰物理微结构特征控制着冰层基本物理性质。基于多年冬季对东北平原区水库和湖泊冰层生消过程、气象条件,以及冰层晶体、冰内气泡和密度特征的现场观测,分析了淡水湖冰微结构的季节演化和年变化规律及其影响因素。湖冰晶体结构、气泡含量与分布、冰密度具有明显的分层结构,且在冰厚增长期和稳定期内基本维持不变;进入融化期,冰内微结构变化迅速,表现为晶体边界融化、气泡体积扩展和融水迁移。不同年份、不同湖泊冰晶体类型和气泡形态类似,但各类晶体层厚度比例、气泡含量与尺寸存在差异。统计分析显示,晶体和气泡结构与湖冰生长速率关系密切,晶体粒径与生长速率呈正比,水内气体的产生和溶解过程、水体扰动程度的差异影响着气泡含量同生长速率之间的关系。     

作物生长季节降水量和农业地下水开采量对地下水变化影响研究——以河北晋州地区为例

晋州地区是典型的农业井灌区,通过对该地区农作物生长季节降水量-农业地下水开采量-地下水埋深之间互动变化特征及其机制研究发现,枯水年份,农业地下水开采量的大小与小麦、玉米生长季节的降水量变化密切相关;平水年份,小麦生长季节的降水量变化对农业地下水开采量影响占主导,其次为玉米生长季节的降水量变化;丰水年,农业地下水开采量仅与小麦生长季节的降水量变化之间具有明显相关性,与玉米生长季节的降水量变化相关性明显弱化。不同水文年降水量变化,在影响农业地下水开采量增减的同时,对地下水的入渗补给量呈现与开采量逆向变化,二者叠加影响地下水位动态变化。平水年份或丰水年份,小麦生长季节地下水埋深增大,玉米生长季节降水量一般能满足玉米需水量,地下水埋深减小。因此,充分利用作物生长季节降水量,对减少地下水开采和高产农业的稳定发展有重要意义。     

近50 a塔里木河流域生长季大风日数变化特征及对特色林果业的影响

大风是塔里木河流域特色林果业的主要气象灾害. 在对塔里木河流域44个气象站大风资料进行质量控制基础上, 统计分析了1960-2011年作物生长季节(3-10月)月大风日数. 结果表明: 近50 a来塔里木河流域生长季节内各月大风日数的长期变化具有显著的递减趋势, 递减速度为0.8~2.6 d·(10a)^-1, 趋势系数为-0.37~-0.8, 通过了95％的秩检验; 但二次和三次系数为正, 反映出生长季节大风日数近期呈现回升的趋势. 周期分析发现, 生长季节大风日数存在11~15 a左右的中期振荡, 5~8 a的短周期振荡, 以及5 a以下的小扰动. 虽然从更高的20 a频域尺度看, 20世纪80年代中期之后是大风的少发时期, 但从15~16 a周期上看, 生长季节大风日数亦开始有回升的趋势. 尤其是在春末及夏秋(4-9月)塔里木河流域特色林果业的关键生长时期, 大风日数占整个生长期(3-10月)的89%. 虽然, 近10 a平均每年大风日数只有20世纪60年代的一半, 但每年平均也有7 d之多, 并没有脱离大风的威胁, 而且近期大风日数还有回升的趋势. 因此, 春末及夏秋(4-9月)是塔里木河流域特色林果业的重点防风时期. 从空间分布上看, 南疆东部平均每年大风日数1~2 d, 是塔里木河流域生长季节防风重点地区.     

高寒湿地生态系统土壤有机物质补给及地-气CO2交换特征

海北高寒湿地植物地上、地下生物现存量较高,2004年海北高寒湿地植物净初级生产力为1799.7 gC·m^-2.由于家畜对湿地植物采食量低,每年将有大量的枯黄植物残留于地表,表现出地上、地下生物量以及苔鲜均成为土壤有机物质的补给源.由于区域温度低,积水严重,对植物残体分解缓慢,导致湿地土壤有机质含量很高,形成了厚达2 m左右的泥炭层.观测结果表明,海北高寒湿地净生态系统CO₂交换量具有明显的季节变化,年内4月和10月存在两个CO₂释放高峰期,夏季的7~8月为一个强吸收期,全年来看为一个巨大的碳源.2004年净生态系统年碳交换量为76.7 gC·m^-2.计算结果表明,植被的呼吸消耗量每年为1199.8 gC·m^-2,其植物总固碳量为2999.5 gC·m^-2,而土壤呼吸为1876.4 gC·m^-2.     

阿尔山地区近300年来brGDGTs记录的温度变化与火山喷发记录之间的关系

火山活动被认为是影响全球温度百年到千年时间尺度上变化的最主要因素。本研究对我国东北阿尔山地区鹿鸣湖的一支长约85 cm沉积物中支链甘油二烷基甘油四醚类化合物（brGDGTs）相关指标进行分析和计算,重建了近300年来阿尔山地区的生长季节（5~9月）温度变化。结果显示近300年来,研究区生长季温度的平均值在13.8℃左右,温度变幅为3.0℃左右。18世纪到20世纪初,阿尔山地区生长季温度呈波动趋势,20世纪初至20世纪90年代从14.0℃左右持续下降到了12.0℃,降温趋势较好地响应了大型火山喷发事件发生频率的增加,20世纪90年代之后表现出较为明显的增温趋势。相关性分析的结果表明近300年来大型火山喷发事件的发生频率和阿尔山地区的生长季温度变化有较好的相关性,火山喷发事件是阿尔山地区百年尺度上生长季温度变化的重要控制因素。

     

1981-2015年西藏全区气候季节的变化

利用1981-2015年西藏全区39个气象观测站的观测资料,采用修订气候季节划分方法,分析了39站季节起始日与季节长度,代表站的季节极端日期、极端长度、季节早晚、季节长短等级变化趋势及其对农牧业、旅游业的影响。结果表明：西藏近35年来,春、夏、秋、冬季平均起始日分别为2月25日、5月31日、9月15日和11月28日,平均长度分别为99 d、106 d、73 d和87 d,且区域差异比较明显。波密、加查、尼木、狮泉河、申扎站春季的起始日在提前,分别为-5.8、-1.2、-3.3、-2.5、-2.3 d·（10a）^-1;秋冬季的开始日在推迟,分别为1.4（1.5）、2.1（4.2）、1.9（4.4）、1.0（2.5）、1.2（4.0）d·（10a）^-1。春（夏、秋）季持续时间在延长,分别为7.0（1.3、0.1）、0.04（3.3、2.1）、1.0（4.6、2.5）、0.1（3.4、1.6）、1.7（1.8、2.8）d·（10a）^-1;冬季持续时间在缩短,分别为-8.5、-5.4、-7.8、-5.1、-6.2 d·（10a）^-1。春季的提前与季节长度的延长,使作物播种期与牧草返青期提早;秋季的推迟与季节长度的缩短使得作物复种机会大;同时对农作物的种植结构、作物品种熟性布局以及旅游业都有一定的影响。     

地震科技人员保持健康的几种生活方式

本文针对福建省地震局科技人员普遍存在的慢性疾苦、轻度心身失调,以及部份工作人员肝功、两对半异常、高血脂、高血糖、高血粘度和免疫功能偏低等健康状况,提出危害地震科技人员健康的大多数慢性疾病,都于生活方式密切相关。建议地震科技人员在日常生活中要注意合理膳食、劳逸结合、心理平衡、睡眠充足,建立健康的生活方式。     

略论构造运动节律与构造运动序列

准确鉴定构造运动时期是研究地壳构造与构造运动规律的一项重要基础工作。文中将有关地层接触关系、形变特征、建造类型、构造演化、构造事件的同位素计年以及动态定量观测等不同方面的具体分析有机地结合起来，鉴别构造运动的时期与性质，进而依据实际资料，阐明构造运动节律所具有的普遍性、级别性、可对比性以及一定的时空迁移性等特点，提出构造运动序列的概念，并以中国北方若干构造区带为例，阐明构造运动序列的划分问题。     

黑河下游胡杨季节尺度径向生长变化研究

利用半径型树木生长测量仪, 于2009-2010年生长季对西北内陆河-黑河流域下游荒漠河岸林优势树种-胡杨径向生长进行了监测, 结合环境气象、 水文因子同步监测资料, 对胡杨季节变化节律和环境影响因素进行了研究.结果表明: 按照胡杨径向生长日变化特征, 将其分为增长型(ΔR+)、 负增长型(ΔR-)和持续增长型(ΔR++)3种类型.在生长季, 胡杨径向生长季节变化呈"S"型, 可分为前期缓慢增长(P1)、 迅速增长(P2)和后期微弱增长(P3) 3个阶段; ΔR+/++类型在这3个阶段中所占比例分别为63.64%, 85.51%和48.61%; 5月末至8月初是胡杨年轮形成的主要阶段, 在该阶段气温和地下水位埋深均表现出显著的相关关系, 但地下水位埋深应是最根本的因素. 因此, 在树木年轮学应用方面, 胡杨可以用来反演区域水环境变化, 包括河道径流和地下水位变化等. 在荒漠河岸林管理方面, 满足春夏季地下水位条件和适度频率的春汛, 是保证该地区胡杨河岸林正常生长和保持合理种群结构的前提.     

人生与落叶

曾经读过蔡秀文的一篇散文《花落了，还会开吗》，讲的是一个可爱的小女孩和她年轻的父亲在森林里欢乐地游玩，小女孩看到许多花儿和树叶落了，便天真地问她的父亲：“花儿为什么要落呢，爸爸？”她的父亲豁达的回答说：“花落了还会开的。”可是有一天，小女孩的父亲如一片秋风的落叶一样逝去了。花落了还会再长，可小女孩的父亲一去便再也没有回来。     

中国硫矿成矿作用对重大地质转折期的响应

通过对不同地质时期的硫矿成矿作用的综合对比分析研究,从古大陆成矿作用地球动力学角度入手,梳理了15个与硫矿有关的成矿系列,并将其与构造和超大陆旋回对应;并依据硫在表层储库和地质储库以不同形式相互转换的特点,前寒武纪和显生宙时期硫多金属矿床地形成环境和保存特点,揭示了地球不同演化阶段构造-岩浆事件与硫矿成矿作用的偶合关系。从硫矿成矿的角度反映了地球的节律具有突发性和旋回性或周期性,总的构成不同的发展阶段。     

论构造事件的节律性

构造事件是否存在节律性，长期以来一直存在着不同的意见。根据国内外最新研究结果，笔者认为构造事件、生物灾变事件、巨大陨击事件、气候与环境变化都能表现出一定程度的节律性、周期性或旋回性。在一些大陆边缘地区，构造作用表现出几千万年相对的稳定期和数百万年的活跃期（突变期）相间的演化过程，而在板块内部与造山带，节律性则可能表现得不太明显。岩石圈上各地区的构造活跃期，由于应力集中现象缓慢传递的结果，而表现出全球不同时的特征。看来，构造事件尽管都是流变作用的产物，但仍然具有节律性，不过各地区存在着不等时和不同时的节律性。     

重大地史事件、节律及圈层耦合

文章讨论了岩石圈的联合古陆事件，生物圈的重要生物类别的出现、生物爆发事件和集群绝灭事件，水圈和大气圈的海平面变化事件和气候的变冷、变暖事件。联合古陆事件包括陆核型联合古陆（２５００Ｍａ）、初始原地台型联合古陆（１９００Ｍａ）、成熟原地台型联合古陆（１４５０Ｍａ）、地台型联合古陆（８５０Ｍａ）和大陆型联合古陆（２５０Ｍａ）事件；生物圈事件包括原核生物、真核生物、后生动物、带壳后生动物的出现事件，寒武纪生物大爆发事件，奥陶纪—志留纪之交（４３９Ｍａ）、晚泥盆世弗拉斯期—法门期之交（３６７Ｍａ）、二叠纪—三叠纪之交（２５０Ｍａ）、三叠纪—侏罗纪之交（２０８Ｍａ）、白垩纪—第三纪之交（６５Ｍａ）的生物集群绝灭事件，并从遗迹化石的角度，阐述了后生动物及其行为习性的起源和演化的新观点。水圈和大气圈事件包括晚震旦世、奥陶纪—志留纪之交、晚石炭世的自节律海平面变化事件，奥陶纪和白垩纪的他节律高海平面事件，震旦纪—寒武纪和二叠纪—三叠纪之交的耦合节律海平面变化事件，并以泥盆纪为例作了进一步阐述。这些事件是岩石圈、生物圈、水圈和大气圈发展、演化的重要里程碑。上述事件的重要特征是，在时间上的节律性和在成因上的圈层耦合效应。     

对地质节律与地球动力系统的思考

文章对地质历史过程中出现的各种节律现象进行了分析，并就其可能的形成原因进行了初步讨论，认为地球的内部动力作用是地质节律形成的主要的动力学背景。地球内部动力系统的能量主要来源于原始增生热、短寿命放射性核素和长寿命放射性核素衰变产生的辐射能等；能量主要以热传导、热对流的方式由地球内部通过岩石圈向外耗散，并导致岩石圈的板块运动；内部能量的释放是呈指数衰减的，在此背景上叠加着非线性的、脉冲式的变化。在分析地球动力系统的主要特征基础上，笔者将地球视为一个自组织临界状态的自然系统，提出一个简单地球热动力系统模型，对地质节律现象进行模拟，并对未来地球动力系统模型要考虑的主要问题进行了简要讨论。     

地球演化中最大的两级节律

地球演化中表现出的最大两级节律为１０×１０８ａ和２×１０８ａ。每２个相邻节律可合并为一个周期，因而地球演化的最大两级周期为２０×１０８ａ和４×１０８ａ。岩石学、地层学和构造地质学方面诸多证据都说明这种划分的合理性。对于地球演化中的这类大型节律及周期性的成因机制，用笔者已提出的“地球多级驻波脉动理论模型”可以得到较合理的解释。     

地球节律的成因

地球节律主要受地球内部能量间歇性的释放所控制。旋转系统有不同于非旋转系统的位能、热能和旋转能的相互转换方式。在重力分异和热对流过程中，地核不仅有巨量热能，而且有巨量的旋转能和放射性蜕变能。这是地球能量释放的内因。天文因素使地球内核周期性地南北振动，使地球轨道、体积，形状、自转速度、公转速度和差异旋转状态周期性地变化。这是地球能量间歇性释放的外因。对作差异旋转的内核而言，万有引力常数Ｇ的变化可以改变太阳辐射量和太阳系体积，影响核幔的角动量交换和地壳地幔容积，造成热幔柱的形成与喷发，控制了核幔边界的能量交换过程。这是天文周期与地质旋回一一对应的原因，也是地球节律产生的根本原因。这使人们可以从天文周期预测地质变动。     

构造节律的物理背景--复杂过程的简单控制

从模型研究的角度出发，分别讨论了全球和区域尺度的构造节律问题。以地球的圈层结构和质量分布为前提，可推出固态内核不能稳定平衡于球心位置的结论。以此为基础，可以建立一个简约和自洽的全球运动模型。按照相应的热-机械能耦合模式，地球的运动可以划分出4个不同性质的阶段，从而构成地球演化的最高一级运动节律。区域构造节律在这一背景下存在，且可由更为简单的机械运动产生。     

地球历史的地球化学节律

地球化学成分和其他地质现象一样，在地球发展过程中也表现出节律。文中选择大气中的ＣＯ２、海水中的δ３４Ｓ和８７Ｓｒ／８６Ｓｒ、地壳中的Ｋ／Ｎａ为代表，介绍了地球历史发展中的地球化学节律，同时还给出了区域构造演化中的地球化学演化节律的研究实例。在此基础上，对引起地球化学节律性变化的动力学机制进行了讨论，指出板块构造机制存在着时代的局限性，并提出了用“开”、“合”的思路去认识地球历史的地球化学节律性。