近40a来江河源区生态环境变化的气候特征分析

利用月气象资料,对过去40a江河源气候变化特征进行分析,并与全球、全国、青藏高原进行了比较.结果表明:江河源区气温具有增暖趋势,近40a两地年平均气温分别增加约0.8℃和0.7℃,为高原异常变暖区.黄河源区变暖的主要特征是最低气温变暖,日照时数增加;最低、最高气温的显著变暖,以及较黄河源区增加更长的日照时数是长江源区变暖的主要特征.长江源区冬季变暖的作用不是主要的,春季、夏季和秋季的变暖作用比冬季还要大;黄河源区的变暖也并不主要是冬季变暖造成的,秋季变暖的作用与其相当,其它季节的变暖作用也不能忽视.近40a来江河源区降水量略有增加,主要体现在20世纪80年代中后期以来春季与冬季降水量的明显增加,夏季降水量虽然总体上没有明显变化,且局地夏季降水量呈持续减少趋势.与全球、全国以及高原区对比显示,江河源区对全球气候变暖的响应最敏感,变暖首先从长江源和整个高原发端,之后15a.黄河源和全国才进入显著温暖期.黄河源与长江源北部降水量的增加表明,气候变暖有利于高原增加降水量.     

1961—2008年若尔盖高原湿地的气候变化和突变分析

利用1961—2008年若尔盖高原湿地境内的5个气象台站的逐月气象数据和玛曲水文站的径流数据,分析了近48a来若尔盖湿地的气候变化趋势,并应用M-K方法、累积距平和滑动t检验对年降水量和平均气温的气候突变进行了检测.结果表明:从1960年代的冷湿期,到1980年代中期到1990年代中后期的冷干期,再到1990年代末起增暖迅速进入暖干期,若尔盖湿地气候呈现较明显的暖干化趋势:一方面,总云量持续减少,日照时数上升,平均气温明显上升,气温日较差逐渐减小;另一方面,降水量、蒸发量、径流量总体都呈减少趋势,干燥指数也逐渐降低.秋季是若尔盖高原湿地气候发生暖干化最明显的季节,气候变暖主要是平均最低温度显著升高的贡献.日较差是蒸发量变化的最重要的影响因子,但低云量、气温、日照等的作用也不能忽视.年平均气温和降水量分别在1997年和1985年发生突变,分别转为迅速增暖和持续减少.     

近40年来新疆策勒绿洲气候变化特征分析

利用策勒县气象站1961～2000年气温和降水观测资料,以回归分析、趋势线分析、5年滑动平均等方法分析了位于昆仑山北麓的策勒绿洲近40年来气温和降水的年际变化、季节变化及变化特征.分析结果显示:(1)近40年来策勒绿洲年均气温总体呈增加趋势,年均气温线性倾向率为0.27℃/10a.从20世纪60年代,气温在平均值附近波动降低,自70年代以来波动较大,并明显升高.气温波动基本上与我国西北地区气温变化趋势一致.年内气温变化存在季节差异,夏、秋和冬三个季节气温均呈上升趋势,春季的气温呈下降趋势,其中冬、秋两季对全年平均气温增加贡献较大.(2)近40年来策勒绿洲年降水量总体呈减少趋势.年均降水量线性倾向率约为-0.63mm/10a,结果与我国西北地区气候由暖干向暖湿转变的趋势相反.20世纪60年代年降水在多年平均值附近波动.增减不明显,自70至80年代渡动较大,先减后增,到90年代低水平波动,变干趋势明显.年内降水量变化有明显的季节差异,除了夏季外,春、秋、冬三个季节降水均呈减少趋势,减少幅度从大到小依次为冬季、秋季和春季.     

大兴安岭区域未来气候变化趋势及其对湿地的影响

基于未来2种排放情景下的RCM-PRECIS输出的大兴安岭区域气温与降水量预测数据,采用Mann-Kendall(简称M-K)非参数检验法和线性倾向率法,分析大兴安岭区域2015-2050年气候变化趋势及其对湿地的影响.结果表明,在未来2种情景下,2015-2050年的年平均气温升高显著,A2情景的增温速率(0.54℃·(10a)^-1)高于B2情景(0.41℃·(10a)^-1),与东北地区增温速率(0.56℃·(10a)^-1)一致,B2情景增温速率低于东北地区增温速率;大兴安岭区域自2032年气温开始出现增暖突变现象,增温幅度显著增大.2种情景下季节平均气温的增温速率大小依次为夏季、冬季、春季和秋季,A2情景夏、冬、春、秋季分别为0.59、0.56、0.56、0.52℃·(10a)^-1,B2情景分别为0.48、0.47、0.42、0.37℃·(10a)^-1;各季突变增温时间点和增温趋势显著时段存在差异.2种情景下2015-2050年的年降水量有微弱的减少趋势,M-K检测基本无显著变化;季节降水总体而言,大兴安岭区域未来36a降水量仍以夏季为主,占全年降水量的60%左右;春季和秋季次之,各占全年降水量的18%~19%.未来大兴安岭区域气候呈现暖干化趋势,其中21世纪20、40年代大兴安岭湿地受到气候暖干化的胁迫相应较强,未来气候暖干化趋势是大兴安岭湿地生态系统萎缩和退化的主要诱因之一,未来大兴安岭湿地生态系统仍将受到气候暖干化趋势的巨大威胁,面临萎缩和严重退化趋势.     

1951-2014年内蒙古地区气温、降水变化及其关系

内蒙古地域辽阔,气候复杂多变,研究气候因子变化对生态环境建设、水资源开发利用有一定借鉴意义。利用内蒙古地区及周边70个气象站点1951-2014年气温和降水资料,采用中心聚类、气候倾向率等方法,对气温、降水变化特征及其关系做了分析。结果表明：空间上平均、最低、最高气温年（季）变化均随纬度升高而降低,降水量与此趋势相反。各类气温年际变化均呈上升趋势,最低气温增温速率最快,西、中、东部气候倾向率分别达到0.427℃·（10a）^-1、0.442℃·（10a）^-1、0.395℃·（10a）^-1。各类气温在春、冬季增温明显,总体表明最低气温对气候变暖所做贡献最大。降水量年际波动较大,但总体趋势不明显。春季降水量呈缓慢增长趋势,其中中部增长速率最快[1.583 mm·（10a）^-1],夏季呈减少趋势。年降水量与年际各类气温均呈负相关,各分区年、季（除个别夏季）降水量与三类气温除个别阶段呈一致变化趋势外,其他年际呈反对称变化。气温不断升高,降水量的减少,使得研究区气候不断向暖干化趋势发展。     

若尔盖45年来的气候变化特征及其对当地生态环境的影响

草地退化、土地沙化等问题已成为若尔盖地区突出的环境问题之一。本文分析了若尔盖地区1957年以来的气候变化特征以及对当地生态环境的影响。结果表明,若尔盖地区多年平均气温呈明显升高的变化趋势,以每10年约0．23℃的倾向率增高,各季节气温也呈上升趋势,其中秋季（9～11月）和冬季（12～莅年2月）气温上升更加明显;多年平均降水量呈略有减少之势,降水倾向率为每10年减少1．75mm。其中,春季（3～5月）和秋季降水量呈现出逐年下降的趋势,秋季降水减少的趋势更明显一些,而夏季（6～8月）和冬季降水量却表现出逐年增多的趋势。受气候变暖趋干的影响,该区冻土环境和植被发生变化,土地沙化、草地严重退化等生态环境问题对当地的社会经济与环境发展产生了重要影响。     

藏北高原蒸发皿蒸发量及其影响因素的变化特征

采用气候倾向率方法,对藏北高原1971-2006年6个气象站年、季小型蒸发皿蒸发量及其影响气候因子的变化趋势进行了分析。结果表明:近36年藏北高原年蒸发皿蒸发量各站点均呈现显著的减少趋势,平均减少61.7mm/10a(通过99%显著性检验),以夏季减幅最明显。就地域分布而言,蒸发皿蒸发量的下降主要表现在藏北高原的中西部。蒸发量减少幅度随经度的增加减小,随海拔高度的升高而加大。影响蒸发皿蒸发量的主要气候因子日照时数、平均风速呈现显著下降趋势,平均相对湿度、降水量表现为显著增加,平均气温显著升高,平均最低气温的升温速率(0.54℃/10a)明显比平均最高气温的升温速率(0.17℃/10a)大,导致气温日较差的减小(-0.37℃/10a)。藏北高原平均气温日较差和日照时数的显著减小,以及平均相对湿度的明显增加可能是蒸发皿蒸发量显著下降的主要原因,降水量的增加和平均风速的明显减小在蒸发量减少趋势中的作用也不可忽视。     

近百年大连市气温、降水变化特征

利用大连市1914-2013年近100 a气温、降水资料, 应用一元线性回归、小波分析、气候趋势系数等方法, 对大连市气温、降水的季节-年际变化特征进行了研究, 结果表明: 近百年来, 大连市气温的变化趋势与全国增暖的总趋势基本一致, 年平均气温以0.12℃·(10a)^-1的增温率在上升; 以20世纪50年代中期为界, 出现了两个冷暖交替期, 1930年和1982年为两个增暖突变点, 20世纪90年代之后为增暖趋势最显著期; 伴随百年明显的增温趋势, 大连市年降水量有相应微弱的减少趋势, 递减率为4.57 mm·(10a)^-1; 降水量变化具有明显的周期性, 同时又具有多时间尺度特征; 大连市降水的季节变化明显, 降水异常的幅度在雨季最大, 尤其是7-8月, 异常幅度的峰值所在月份也有较明显的年际变化.     

1960-2012年江苏省气候变化特征

运用统计学方法, 引入气候趋势系数, 分析江苏地区在全球变暖的气候背景下, 气温、降水变化与时间序列的相关性, 得到从1960-2012年江苏省年平均气温、年平均降水量的气候倾向趋势. 研究表明, 该时间段内, 江苏地区有明显增暖趋势; 年平均降水量也与年代呈正相关, 但是两者系数的地区分布却存在不同. 以长江为界区分, 江南较江北更加暖湿, 且江南经济发达地区此现象更为明显. 深层探究江苏地区升温的原因是最低温度的升高, 而江南比江北温度升高的原因则是江南最高气温的升高. 通过四季对比研究得出, 该地区春季升温最为明显, 其中以最低温度的升高最为显著. 春季及秋季降水都呈现减少趋势, 江南地区秋季降水减少最明显, 夏秋季降水增加, 其中江南地区夏季降水增加最显著. 对于气温、降水的EOF分析也进一步验证了该地区增温增湿的总体趋势. 进一步讨论得出, 江苏地区江南江北气候差异的主要原因在于城市化程度的不同, 随着江南江北经济差距的缩小, 此差距预计将减少.     

1936—2017年北极勒拿河流域气候变化及其对径流的影响

北极河流径流的变化会影响海冰热力过程和海洋温盐环流。基于全球降水气候学中心（GPCC）及俄罗斯水文气象部提供的1936—2017年间的气温、 降水和径流数据, 分析了北极勒拿河（Lena River）流域近80年来的气候和径流变化特征, 并探究了气候变化对径流的影响。通过分析得出： 研究期内勒拿河流域气温上升0.18 ℃·（10a）^-1, 降水量增加率为4.7 mm·（10a）^-1, 径流增加399 m³·s^-1·（10a）^-1。各个季节的径流均呈增加趋势, 其中春季径流增加最为明显, 冬季次之。春季径流的增加主要是由春季气温升高所致的积雪加速消融造成的, 其次是春季降水的补给。夏、 秋季径流增加的主要原因是降水的贡献, 气温升高加剧蒸发反而使径流减少。冬季径流的增加, 是由于气温升高导致冻土退化或活动层厚度增加, 促进更多冻结水进入径流过程, 致使径流增加。     

中国泥盆纪维管植物的组成与古地理分布

依据泥盆纪早、中、晚3个时期的中国岩相古地理图及中国泥盆纪植物已有的资料,绘制出中国泥盆纪这3个时期的植物古地理分布图。中国泥盆纪海侵的主要方向是从中国西南部的云南地区（早泥盆世）逐渐向长江中游的华中地区（中泥盆世）及长江下游的华东地区（晚泥盆世）发展。中国泥盆纪维管植物在南方的分布是随着海侵,逐渐向华中及华东地区扩展,由早泥盆世西南地区的云南、四川、贵州,以及广西和湖南南部等地区,发展至中泥盆世云南、四川、贵州、湖南的中北部以及湖北的南部地区,在晚泥盆世的分布范围扩大到广东、湖南、湖北、江西、安徽、浙江以及江苏等地区。泥盆纪维管植物在北方的分布范围较小,从中泥盆世才开始出现,主要分布在新疆的北部,晚泥盆世在宁夏等地区也有分布。中国泥盆纪3个时期陆地维管植物各个种类所占的百分含量表明,早期的植物主要以较为原始的莱尼蕨类、工蕨类以及前石松类为主,中期石松类占优势,到了晚期石松类依然占优势,而楔叶类、真蕨类以及前裸子植物开始繁盛。     

A Whole Plant Herbaceous Angiosperm from the Middle Jurassic of China

In contrast to woody habit with secondary growth, truthful herbaceous habit lacking secondary growth is restricted to angiosperms among seed plants. Although angiosperms might have occurred as early as in the Triassic and herbaceous habit theoretically may have been well adopted by pioneer angiosperms, pre-Cretaceous herbs are missing hitherto, leaving the origin of herbs and evolution of herbaceous angiosperms mysterious. Here we report Juraherba bodae gen. et sp. nov, a whole plant herbaceous angiosperm, from the Middle Jurassic (>164 Ma) at Daohugou Village, Inner Mongolia, China, a fossil Lagerst?tten that is worldwide famous for various fossil finds. The angiospermous affinity of Juraherba is ensured by its enclosed ovules/seeds. The plant is small but complete, with physically connected hairy root, stem, leaves, and fructifications. The Middle Jurassic age recommends Juraherba as the earliest record of herbaceous seed plants, demanding a refresh look at the evolutionary history of angiosperms.     

河北蔚县煤田下花园组成煤植物初探

通过对蔚县煤田下花园组煤中植物残体——分散角质层、半丝炭化木材等研究,结合非煤层中植物化石和孢粉组合特征分析,认为泥炭沼泽植物群落主要由松柏类、银杏类、苏铁类和蕨类组成,它们都是本区成煤的重要物质来源。这种森林体系代表了一种温暖潮湿、雨量充沛的古气候条件。煤中丝炭及半丝炭化组分含量丰富是泥炭堆积速度快于盆地基底沉降速度,并最终导致泥炭沼泽覆水浅,泥炭层多处于相对干燥、氧化环境的表现。不同煤层中丝炭及半丝炭化组分含量的差异,为煤层对比提供了新的依据。     

内蒙古合同察汗淖碱湖成碱过程中的生物地球化学作用

本文介绍了内蒙古合同察汗淖碱湖的自然环境、地质演变过程和碱湖卤水的形成演化机理。指出补给碱湖的初始淡水中2(Ca~(2+)+Mg~(2+))/HCO_3~-的摩尔比值接近于1(0.96),不利于向碱性卤水的演化。然而,在从淡潜水向高浓度碱性卤水演变过程中存在着明显的碱质富集现象。这种现象与当地的生态环境和生物地球化学作用密切相关。以富集钠元素为特征的干旱耐盐碱植被为湖水富集碱质作出了重要贡献。     

升温处理对植物碳同位素测试结果的影响

通过研究内蒙古锡林郭勒典型草原生态系统和青海海北高寒草甸生态系统的12种植物在不同升温条件下的碳同位素测试结果,讨论升温处理及其造成的轻微炭化对植物碳同位素组成的影响并分析其作用机理。升温处理对多数植物样品的碳同位素组成没有强烈影响,但也可能导致部分植物的碳同位素组成变重(尤其是当样品发生轻微炭化时),其分馏程度会因物种的不同而不同。     

植物地球化学应用于找矿的探讨

介绍植物地球化学应用于找矿的研究现状，阐述其工作原理和方法，以及相应的异常特性和有效性，提出在桂西北地区适合开展植物地球化学找矿研究的建议。     

植物体内元素吸收积累初步研究

利用较新的思路,对植物吸收、积累元素规律进行初步研究,结果表明植物对营养元素和有毒元素的吸收、积累方式不同,对营养元素植物是主动吸收并积累在生长代谢最旺盛的器官,对有毒元素和过量营养元素是被动吸收并积累在对其生长影响最小的部位.而且,植物普遍存在抗元素浓集的“生理─生物化学障”,它主要存在于根部.最终建立了植物对元素的吸收积累模式.     

陆地植物有机分子化合物氢同位素组成及其古环境意义

近年来，随着高温裂解－色谱－同位素质谱技术的发展，使有机分子化合物氢同位素的生物地球化学研究成为可能，并已被应用到湖泊沉积物、泥炭等地质记录的古环境研究中。然而，由于目前对陆地植物有机分子化合物氢同位素组成变化与气候变化之间关系很好的认识，造成了地质纪录中的有机分子化合物氢同位素组成变化解释的不确定性。笔者利用 GC/TE/IRMS 方法初步测定了中国西北地区干旱－半干旱地区现代植物和黄土/古土壤序列中正构烷烃组分（主要来自植物叶蜡）的氢同位素组成。来自34个现代植物（包括21个C3 植物和 13个 C4 植物）的δD值变化为 C27 为－10‰～－200‰、C29 为－115‰～－205‰、C31为－113‰～－226‰。结果表明：与目前人们的认识不同，植物叶蜡的氢同位素组成与植物光和作用方式（C3 或 C4 植物）相关性较弱，而与植物的类型（木本和草本）相关；尽管降雨、温度、光合作用方式等因素可能影响植物氢同位素分馏效应，但植物氢同位素组成更大程度的受控于植物生长来源水中的氢同位素组成。黄土高原西峰黄土/古土壤剖面过云130 kyr正构烷烃组分的平均氢同位素组成变化为－140‰～－190‰。偏正δD峰值对应于相对干旱的黄土沉积阶段（海洋氧同位素阶段2和4），而偏负的 δD 峰值对应于相对湿润的古土壤发育阶段（海洋氧同位素阶段 1、3 和 5）。笔者认为黄土/古土壤序列的有机分子化合物的氢同位素组成记录了东亚季风气候控制下中国北方干旱、半干旱地区植被的演化及相应的气候干/湿变化。     

植物-土壤有机质转化过程中的碳同位素组成变化

土壤有机质的碳同位素信息反映了上部的植被和气候状况，但植物体在被微生物分解、利用、转变为土壤有机质的过程中会产生碳同位素的分馏。本研究探了高山草甸和典型草原两种不同气候、生态环境条件下，植物转变为土壤有机质过程中的碳同位素组成变化。结果显示：在太白山高海拔地区的4个采样点，表土的δ13Corg值均随深度的增加而逐渐偏正，到距离地表10-15cm左右时，土壤的δ13Corg值基本稳定。经过长期分解稳定以后的土壤有机质的δ13C值要比其源植被约偏正1.65‰-2.27‰左右，平均约偏正1.9‰左右。在内蒙草原样地的4个采样点，亦表现出与太白山相似的变化：土壤样品的δ13Corg值从地表开始，随着深度的增加而逐渐偏正，到约距离地表10cm左右深度后，δ13Corg值逐渐达到稳定，在距地表10-16cm间基本稳定不变。在该深度土壤的δ13Corg值比它上面生长的植物的δ13C值要分别偏正1.3‰、1.4‰、1.4‰、1.2‰，4块样地平均偏正约1.3‰左右。本研究表明，在运用土壤有机碳同位素反淀古植被和古气候变化时，应考虑到不同气候、生态环境中植物转化为有机质过程中的碳同位素分馏影响。     

Influence of plant on the extractability of estrogen in the rhizospheric soil

Livestock wastes applied to agricultural land are potential sources of steroidal hormones （estradiol （E2）, estrone （E1）, and estriol （E3）） that can adversely affect the aquatic ecosystem as endocrine disruptors. But the effects of plants on the fate of estrogen in the environment are not clearly known. In the present report, the behavior of E1, E2 and E3 added to the rhizospheric soil in various concentrations and its effect on plant growth were examined by estrogen batch sorption test, plant pot test and estrogen extraction test. Trifolium repens was grown on the soil spiked with E2 or a mixture of E1, E2 and E3. Pots without plant were prepared as controls. All pots were watered in 50 ml dose almost every day, and the rhizosheric soil and plant body were collected 7, 19, 26, 33 days after planting. The soil was sequentially extracted with Milli-Q water, and methanol / 1M acetic acid solvent followed by methanol wash at the solid to liquid ratio of 1 ： 4 （g/mL）. Extracts were analyzed for El, E2 and E3 using a Shimadzu GCMS-QP5050. Plant dry weight （4 hours, 105 ℃） was measured as an indicator of plant growth. In batch sorption tests, E1 and E2 concentrations in the liquid phase significantly decreased within 24 hours after the addition of estrogen. The sum of methanol / 1M acetic acid extractable E 1 and E2 in the soil decreased to half of the initial added amount within 7 days. Reduction in total estrogenic activity of the soil extracts （estimated as 0.01CE1＋CE2＋0.1CE3 where CE1, CE2 and CE3 are respective El, E2 and E3 concentrations per unit soil weight） continued for 1 month due to slow oxidation of E2 to E1. Desorption of E2 from soil during the pot experiment was higher than expected from the sorption experiment.