还原CO2增多导致全球变暖的一些误读

众所周知,CO2是一种温室气体。但在生活中,很多人一提到温室气体就会联想到CO2和温室效应,继而认为是人类排放的大量二氧化碳加剧了温室效应从而引起了全球变暖。在他们看来,CO2等温室气体是有害气体,是它们导致了全球变暖,进而导致了一系列因全球变暖而来的灾难。于是世界各国都在积极呼吁提倡低碳生活,主张减少碳排放,进而缓解全球变暖的趋势。事实真是如此吗？是CO2增多导致全球变暖了吗？     

青藏高原积雪对全球变暖的响应

根据６０个地面基本气象台站１９５７－１９９２年逐日雪深观测记录，用统计模式检验了青藏高原积雪变化趋势，证明近３６年来高原积雪变化呈普遍增加趋势，并且与北球冬季气温呈正相关，高原积雪的增加与北半球温带低地春季积雪面积自８０年代后期的减少形成了鲜明的对比，与两个大陆冰盖雪积累率的增加相一致。     

呼伦贝尔草原对全球变暖的响应

近百年来,尤其近20年,全球气候显著变暖,已导致植物物候与生产力在过去20年中发生显著变化。遥感方法是研究植被对全球变暖的响应的一种非常有效的方式,利用NOAA／AVHRR数据,结合地面气象数据,研究近20年来中国东北地区呼伦贝尔草原NDVI与温度、降水变化的相互关系,认识呼伦贝尔草原对气候变化的响应特征。研究结果表明：(1)呼伦贝尔草原地区近20年温度变化明显,高于全球平均增温幅度。(2)生长季(4～10月)NDVI有较明显上升,线性拟合分析表明,所选4个区域近20年生长季NDVI平均值上升了2．2％。(3)NDVI的增加主要在1988年前后,在草原东部后一阶段(1988～1999)比前一阶段(1982～1987)NDVI平均值增加了7．8％。(4)呼伦贝尔草原对全球变暖响应显著。NDVI与气温,尤其与春季相关性显著。     

全球变暖对青藏高原不同补给类型湖泊生产力的影响

研究以青藏高原阿翁错和托素湖湖泊沉积物为研究对象,通过多指标(总有机碳含量、有机碳同位素和有机碳埋藏速率等)综合分析,重建不同补给类型湖泊的生产力变化及碳循环过程。结果显示：全球变暖对不同类型湖泊的生产力的影响存在显著差异。在以降水和冰川融水为主要补给源的阿翁错,全球变暖造成冰川融水补给增加。当指示冰川融水补给量变化的δ¹⁸O_carb值逐渐偏负时,湖泊沉积物TOC含量逐渐升高;指示冰川融水输入造成湖泊面积持续扩张,营养物质增加,湖泊生产力提高;当湖泊面积扩张较快,即冰川融水在短时间内快速输入时,TOC含量下降,可能是由于当冰川融水输入过多,造成湖水温度下降过快时,底栖藻类生产力下降,进而湖泊固碳能力下降。对于受人类活动影响的托素湖,全球变暖对湖泊水文过程及生产力的影响较小,δ¹⁸O_carb值变化主要受控于农业灌溉活动引起的湖泊补给水量的变化。当δ¹⁸O_carb值升高时,TOC含量增加;推测是由于农业灌溉耗水量增加导致湖泊补给水量减少,湖泊水位下降,湖泊底部...     

河流碳循环对全球变化的响应与反馈

河流连接陆地生态系统和海洋两大活动碳库,构成全球碳循环的一个关键环节。河流碳的输出及循环过程与近岸水域环境、海洋碳库变动及全球气候系统紧密相关。有机碳在全球碳循环系统中处于核心地位,了解河流有机碳通量及性质变化是目前河流碳循环研究的重要内容之一。流域面积的大小及气候和环境性质的差异对河流碳的输移及循环过程影响显著。目前,亚洲季风流域尤其是众多的小流域缺乏系统的有关悬移质生源要素的信息。陆地侵蚀-沉积过程控制着河流碳的主要来源和归宿。当前,人类活动主宰着陆地的侵蚀-沉积状况,这在很大程度上表现为加速了陆地生态系统碳库的扰动与再沉积,并加强了河流向海洋的碳输送。     

全球变暖对中国东北植被的影响及对策

中国东北植被全球变暖的响应如下：未来建群种的变动类型分为三个类群；气候变暖后，植种群将向北迁移４００－７００ｋｍ，向上迁移２５０－３５０ｍ；栽培作物的界线有所变化；大部分植物物候发育将提前一个节律；主要森林生态系生产力将提高７．６５％，农业生态系统产量将提高３６．４％。     

民勤荒漠区气候变化对全球变暖的响应

 近年来,全球变暖已成为一个全世界广泛关注的问题。那么,荒漠气候是如何响应全球变暖的呢？以中国西北典型荒漠地区民勤为例进行了分析。结果表明,民勤荒漠区年平均气温的抬升速率高于20世纪全球气温抬升速率和中国近100 a气温抬升速率;2—6月和11—12月月平均气温表现为不同程度增温趋势,其中,2月增温最明显;从20世纪全球最暖的80—90年代开始极端最高气温变幅明显增大,极端最低气温间歇式下降,极端最高气温和极端最低气温的不稳定性增大;在变暖的同时,降水量表现为增加趋势;1956年以来当地沙尘暴发生日数表现为减少趋势,其原因主要是1961年以来当地的空气相对湿度增大,暖湿气候是导致沙尘暴减少的主要原因之一。     

中国气温变化对全球变暖停滞的响应

1998-2012年出现的全球变暖停滞（global warming hiatus）现象,近年来受到各界的广泛关注。基于中国622个气象站的气温数据,研究了全国及三大自然区气温变化对全球变暖停滞的响应。结果表明：① 1998-2012年间,中国气温变化率为-0.221 ℃/10 a,较1960-1998年增温率下降0.427 ℃/10 a,存在同全球变暖停滞类似的增温减缓现象,且减缓程度更明显,其中冬季对中国增温减缓的贡献最大,贡献率为74.13%,夏季最小;② 中国气温变化对全球变暖停滞的响应存在显著的区域差异,从不同自然区看,1998-2012年东部季风区和西北干旱区降温显著,其中东部季风区为中国最强降温区,为全国增温减缓贡献了53.79%,并且具有显著的季节依赖性,减缓期冬季气温下降了0.896 ℃/10 a,而夏季上升了0.134 ℃/10 a。青藏高寒区1998-2012年增温率达0.204 ℃/10 a,对全球变暖停滞的响应并不显著;③ 中国增温减缓可能受太平洋年代际振荡（PDO）负相位、太阳黑子数与太阳总辐照减小等因素的影响;④ 1998-2012年中国虽出现增温减缓现象,但2012年之后气温快速升高,且从周期变化看,未来几年可能持续升温。     

全球变暖对区域水资源影响的计算分析：以海南岛万泉河为例

自1985年世界气象组织(WMO)在奥地利召开全球气候增暖的专门会议之后,全球气候变暖对水资源及陆地生态系统的影响成为非常活跃的研究领域。本文利用水量平衡模型,采取假定气候方案方法,分析了万泉河流域水资源状况对全球增暖的响应。结果表明:温度升高将明显导致区域径流量减少、年径流系列的不稳定性增强、土壤蓄水降低,同时径流年内分配也发生变化。为未来全球变暖状况下,区域水资源管理提供依据。     

厄尔尼诺与全球趋暖灾害骤增对农业持续发展的影响

根据近 1 2 0年来全球大气温度的记录 ,进行了每 1 0年平均气温的分析 ,可以明显地划分为 3个时期即温度偏低期 (1 880～ 1 91 9年 ,至少 40年 ) ,过渡期 (温度变化起伏不大 ,1 92 0～ 1 979年 ,约 60年 )和升温期。再参照有关小冰期 (1 4 50或 1 4 90年开始至 1 850或 1 880年止 ,约 40 0年 )的文献资料 ,小冰期的气温比 1 880～ 1 91 9年时期更低些 ,因此推论温度偏低期持续了约 450年。由此可见 ,近 450年全球大气温度的变化 ,大体上是一个单向渐变过程。根据本世纪厄尔尼诺出现的情况 ,也可划分为三个明显不同的时期 :从1 90 0年有记录开始至 1 940年为厄尔尼诺偶见期 ,在此时期尚未看出全球变暖 ;1 940～1 980年为厄尔尼诺中等发生期 ,全球出现微弱或中等程度的升温 ;1 980～ 1 998年为厄尔尼诺频繁出现期 ,此时全球明显升温。由此认为 1 0 0年来厄尔尼诺的出现情况 ,类似上述全球大气升温的单向渐变过程。本文考虑到海洋的热惯性 ,提出应关注温室效应和厄尔尼诺的叠加效应的新观点 ,提出今后几十年或更长时间内 ,厄尔尼诺仍将频繁出现 ,全球温度将保持偏暖状态。与此伴同发生的是各类自然灾害如洪涝、干旱、生物灾害等的频繁出现并加剧。应做好防灾减灾工作 ,维护农业持续生产力。     

土壤侵蚀对农田中土壤有机碳的影响

碳主要在通气状态下释放出CO₂以温室效应的形式影响全球变化。当前,农田土壤固碳过程是土壤碳循环研究中的一个前沿领域,其中农田土壤再分布过程能否导致土壤固碳已引起科学上、政治上以及社会上广泛的兴趣。本文从不同的尺度阐述土壤再分布过程对土壤有机碳的影响。分别阐述土壤侵蚀和再沉积过程在全球碳循环,陆地碳库研究中的作用,土壤侵蚀与农田景观土壤有机碳动态、活性组份以及碳通量之间的关系,土壤再分布过程引起的土壤固碳机理。在此基础上指出今后迫切需要解决的问题。     

气候变暖对森林生态系统的影响

近年来,全球变暖已经成为一个公认的事实。全球变暖深刻地影响着森林生态系统的各个方面,而森林生态系统的改变必然会对人类的生存和发展带来深远的影响。因此,明确森林生态系统在全球变暖背景下的变化情况,并科学合理地预测其未来的发展方向,成为研究人员与政策制定者们重点关注的问题。文章综述了国内外关于全球变暖对森林生态系统影响的研究,分别从森林土壤碳循环、植物物候、物种分布、生物多样性以及生产力5个方面进行了论述。同时,基于以上论述对未来的发展方向提出了展望。     

全球变暖与变冷利弊分析

在联合国下属的政府间气候变化专门委员会（IPCC）的4次评估报告影响下,全球变暖达到前所未有家喻户晓的程度．各国人民似乎对“气候变暖”有谈虎色变的感觉．只要是灾难,不论水灾还是旱灾,不管是降温的雪灾还是高温的热浪,各国媒体均将这些灾害与“气候变暖”紧密联系起来,IPCC第四次报告也是如此．气候真的变暖了吗？真的那么严重变暖了吗？气候变暖真的给人类带来的只是可怕灾难而没有益处吗？水灾与旱灾是一对矛盾的2个方面,如何都能够由“全球变暖”一个因素所导致？地质记录表明,气候冷暖波动是地球气候变化一般形式,过去在人类能够影响大气二氧化碳含量以前,地球气候就是一直在不断地冷暖变化着的．驱动地球冷暖变化的主要因素是地球接收太阳辐射量的变化．不变的气候是短期的,是暂时的,而变化的气候却是长期和永恒的．持续了约550年变冷小冰期于1850年结束,随后进入暖期则是正常的自然过程．人类活动最大可能只是叠加了变暖的影响．本研究综合对比分析全球变暖和全球变冷2种气候变化所产生的一系列后果,认为全球变暖给人类带来结果是利大于弊．     

陆地生态系统土壤呼吸、氮矿化对气候变暖的响应

土壤呼吸和氮矿化对气候变暖的响应是影响陆地生态系统碳收支的主要因素之一,也是当前全球变化研究的主要内容之一。短期内温度升高能明显提高土壤呼吸速率,随着温度的进一步升高和升温时间的延长,土壤呼吸速率对温度升高的敏感性可能逐渐降低。由于土壤呼吸的温度敏感性与土壤水分含量、气候、植被、凋落物等多种因素有关,并随时间和空间的变化而变化,因此,用一个固定的Q10（土壤呼吸的温度敏感系数）来计算土壤呼吸对温度升高响应的量,会给研究结果带来很大的不确定性。生态系统对气候变暖的响应除了直接的反应外,还具有复杂的适应性。尽管模拟研究表明未来气候变暖将使土壤呼吸增加,但是有关土壤呼吸对气候变化适应性的试验数据比较少,对未来气候变化背景下土壤呼吸的模拟仍有很大的不确定性。气候变暖将促进土壤氮素的矿化速率,其影响程度的强弱不仅与温度有关,而且与土壤基质的质量与数量、土壤水分、升温持续的时间等有关,这使目前有关研究结果出现了很大的不确定性。针对上述研究中存在的问题,今后应统一土壤呼吸的测定方法,区分土壤呼吸各组分对温度升高的响应,在研究土壤呼吸和氮矿化对温度升高的响应时结合考虑其它因素能在一定程度上减少研究结果的不确定性。     

模拟增温对生态系统碳循环影响研究进展

气候变暖影响着生态系统碳循环,碳循环的变化反馈于气候变化。这两者的相互作用影响着未来气候变化的方向和强度。野外增温试验有助于了解生态系统碳循环对气候变化的响应及其机制,因此成为近年来的研究热点。生态系统所处的地理位置及相应的气候背景影响着碳循环对增温的响应。增温后不同生态系统的碳释放和碳固定均可表现为增加、减小或者无显著变化,因而生态系统净碳收支对气候变化响应多样。增温后土壤氮矿化速率、物候、生态系统物种组成和结构的变化间接影响着生态系统净碳收支。多年冻土区储存了大量的土壤有机碳,冻土融化后冻土有机碳分解将释放大量的CO₂到大气中,正反馈于气候变暖,因而是目前野外增温试验对碳循环影响研究的焦点。     

樟子松固沙林土壤碳截存及土壤呼吸对干湿变化的响应

 在科尔沁沙地测定分析了流动沙丘栽植樟子松林23 a后的土壤碳截存作用,以及林地和流动沙丘土壤呼吸对干湿变化的响应。结果表明:①流动沙丘造林后土壤容重减小,土壤颗粒中极细沙和黏粉粒含量显著增加;②樟子松林地0~5 cm和5~15 cm层土壤有机碳截存量分别为221.8 g·m-2和113.9 g·m-2,截存速率分别为9.64 g·m-2·a-1和4.95 g·m-2·a-1;CaCO3-C截存量分别为4.0 g·m-2和2.5 g·m-2, 截存速率分别为0.17 g·m-2·a-1和0.11 g·m-2·a-1;③干旱条件下土壤呼吸随气温的升高呈现指数减小;无论是干旱还是降雨后,林地土壤呼吸速率均显著高于流动沙丘;④降雨刺激后土壤呼吸显著增加,林地增加的幅度显著高于流动沙丘;林地地表凋落物去除后土壤呼吸速率下降,并且在降雨后下降更为明显。     

土壤有机碳储量、影响因素及其环境效应的研究进展

土壤有机碳储量、分布及其转化在陆地碳循环中起着重要的作用。本文对国内外土壤有机碳贮量研究的意义、主要方法和结论,以及影响有机碳贮量的因素,包括温度和降雨等自然因素、土地利用/覆盖变化等人为因素以及大气CO²浓度上升与土壤有机碳之间的反馈作用等方面的国内外研究进展进行了综述,介绍了土壤有机碳变化对土壤质量和环境质量的影响以及土壤碳截存对策的有关研究概况。     

Preliminary Estimation of Soil Carbon Sequestration of China’s Forests during 1999-2008

The National Forest Inventory (NFI) is an important resource for estimating the national carbon balance (These data were unpublished data, and we could only obtain the data before 2008 through data search by now). Based on the data from sample plots, the literature, and NFI, as well as the relationships between volume, biomass, annual litterfall and soil respiration of different forest types, the net ecosystem production (NEP), changes in forest biomass carbon storage (△Cbiomass) and non-respiratory losses (NR) of China’s forests during 1999-2008 were estimated, and the forest soil carbon sequestration (△Csoil) was assessed according to the carbon balance principle of the forest ecosystem (△Csoil = NEP - NR - △Cbiomass). The results showed that the total NEP, △Cbiomass, NR and △Csoil values for China’s forests were 157.530, 48.704, 31.033 and 77.793 Tg C yr^-1 respectively, and average NEP, △Cbiomass, NR, and △Csoil values were 101.247, 31.303, 19.945 and 49.999 g C m^-2 yr^-1 respectively. There were large spatial differences in forest soil carbon sequestration in different parts of China. The forest soil in Jiangxi, Hunan, Zhejiang, Fujian, Anhui, Shanxi, Shaanxi, Guangxi and Liaoning served as carbon sources and the carbon released was about 25.507 Tg C yr^-1. The other 22 provinces served as carbon sinks and the average carbon sequestration by forest soil came to 103.300 Tg C yr^-1. This research established a method for evaluating soil carbon sequestration by China’s forests based on the NFI, which is a useful supplement to current statistical data-based studies on the forest ecosystem carbon cycle, and can promote comparable studies on forest soil carbon sequestration with consistent research methods at the regional scale.