淡水体系中透明胞外聚合颗粒物(TEP)的研究进展

透明胞外聚合颗粒物(Transparent Exopolymer Particles,TEP)是水体中一类特殊的自由形态胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS),同时具有固相胶体相两相特点以及低密度、高碳氮比、高黏性等特点,因而对水体生态系统中的地球化学循环产生重要的作用。通过对国内外文献的查阅及太湖的调查研究,概述了国内外对于TEP研究的现状与动态。对其来源及形成,包括丰度分布、数量及生态意义进行综述。需要指出的是,尽管目前已经有许多关于海洋中TEP特性的研究,但是,对于淡水湖泊中TEP的研究仍然非常稀少。说明TEP在营养元素的地球化学循环过程中的作用及其重要性并没有得到充分的认识。未来的研究方向应该侧重淡水生态体系中TEP的来源及其形成机制方面,特别是与EPS库的其他形态之间的相互转化关系及与微生物、浮游植物(包括与水华暴发蓝藻)新陈代谢之间的关联机制,和TEP的降解、归趋及循环,以及对水体生态系统的影响等方面。此外,饮用水或污水处理中TEP对处理工艺的影响需得到重视。     

2010—2060年中国森林生态系统固碳速率省际不平衡性及调控策略

森林生态系统具有很高的固碳潜力,是陆地碳汇的主体。准确估算各省（自治区）森林生态系统固碳速率,是科学制定碳中和技术路线及相应调控政策的重要依据。然而,目前有关中国不同省份森林生态系统未来固碳潜力的研究非常罕见。利用中国森林生态系统固碳模型（FCS）并结合3种未来气候情景（RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5）,定量评估了2010—2060年间各省现存森林生态系统的固碳速率。研究发现：中国区域内各省的森林生态系统固碳速率介于0.01~36.74 Tg C/a,平均值为(10.09±0.43) Tg C/a。省际间森林固碳速率存在非常大的差异,其中东部地区各省的单位面积固碳速率大于西部地区;但考虑到单位GDP固碳速率和人均固碳速率后则表现为西部地区明显更大。此外,各省人均碳固存速率与其人均GDP之间存在显著负相关关系。因此,省际间森林生态系统固碳速率存在明显的区域不均衡性,要真正地持续实现其碳汇潜力需要在技术和政策层面做出重大调整。结合中国贫困区与高生态碳汇区的重叠,不能仅仅依靠传统碳贸易,亟需研究制定符合中国特色的“区域碳补偿”措施,在保障区域协调发展的基础上使西部或不发达地区民众能自愿/自觉加强对森林的保护、保持甚至提升森林碳汇,使森林在实现碳中和战略中发挥更大作用。     

水泥材料碳汇研究综述北大核心CSCD

本文从水泥材料碳汇发生原理、碳化影响因素、混凝土水泥碳汇、砂浆水泥碳汇与水泥窑灰碳汇等方面,综述水泥材料整个生命周期碳汇的相关研究。众多研究表明,水泥材料的碳化过程受水泥的材料因素和环境因素影响较大;混凝土在在建筑使用阶段的碳汇量核算方法主要通过碳化深度定量表达,而在拆毁和回收利用阶段的碳汇核算方法缺乏;砂浆水泥和水泥窑灰的碳化速度要高于混凝土,但其碳汇核算方法仍未建立。今后的研究应侧重以下几个方面:继续加强水泥材料碳汇影响因素及相应碳化参数的研究,从生命周期角度系统建立完整的水泥材料碳汇核算方法体系;精确核算中国乃至全球水泥材料年碳吸收量、碳汇累积量,并分析水泥材料碳汇在碳失汇中的贡献比例;从生态学和气候变化视角阐述水泥材料碳汇对城市碳循环的影响。     

浅析新生代气候变化与大气温室气体浓度的关系

摘要：根据国内外相关研究结果,对新生代气候变化与温室气体(特别是CO2)浓度在不同时间尺度上的可能关系进行初步归纳和探讨。在构造、轨道和千年时间尺度上,气候变化和温室气体浓度均有显著的相关性,表明温室气体无疑是影响地球气候系统的重要因素。同时,两者亦具有显著的“非耦合”特征,包括新近纪构造尺度上CO2相对稳定水平下的全球变冷和冰量扩张、轨道和千年尺度上CO2浓度变化滞后于气候变化、两半球气候的不对称演化等;两者变化的幅度、趋势和变率也常有不同。这些特征中的多数并不能用地球轨道参数的变化来直接解释,表明除太阳辐射和温室气体外,气候系统内部的其他一些因素或过程有时对过去的气候变化起到了决定性的作用。气候变化与温室气体浓度之间可能存在一种自调节功能,构成一个自调节系统而相互调控,而目前我们对这类过程与机理所知尚少。CO2、CH4等作为温室气体,在上述不同时间尺度的气候变化过程中,无疑对气温具正反馈效应。地质尺度上气候变化与温室气体浓度的关系与机理有助于理解当前全球增温的机制,但把过去与现在类比的同时,也要考虑其他边界条件的不同。加强气候模拟与记录对比的研究,对理解上述问题有望发挥重要作用。 关键词：新生代气候;温室气体;碳循环;人类活动     

北方针叶林对气候变化响应的研究进展

北方针叶林地处北半球中高纬度地区,增温剧烈,是受气候变化影响最显著的地区之一.据预测,在未来气候变化情景下,北方针叶林将向北迁移,且可能完全移出我国,从而将对气候系统及全球碳收支产生重要的反馈作用.因此,北方针叶林在气候变化与全球碳收支中具有十分重要的作用.从气候变化的影响及碳循环研究方面综述了北方针叶林近年来的最新研究进展,探讨了未来北方针叶林拟重点加强的研究领域,为深入理解北方针叶林对气候变化的响应、制定适宜的气候变化对策提供参考依据.     

二氧化碳在海洋深层水中隔离的数值模拟

随着对大气中二氧化碳浓度的持续增加所产生的潜在全球气候变化问题的认识逐步加深,人们在进一步理解全球碳循环问题的同时,正在寻求遏止大气CO2浓度快速增加的方法。文章在讨论一些可能的途径后,着重探讨了作为其中一种选择的CO2海洋封存的有效性问题。使用北太平洋海洋环流模式,研究了人为隔离CO2在海洋中的行为。在北太平洋中选择了1个位置,在不同的深度人为投放CO2。模拟结果表明,隔离有效性随隔离的深度增加而增加。总的来说,当注入深度超过1500m,其海洋中隔离CO2在50a后仍可达注入量的95%以上。当隔离深度超过2000m后,深度增加对隔离效果的影响变小,50a后的差异均小于1%。     

神农架大九湖泥炭湿地关键带监测进展

关键带科学是当代地球科学的热点研究领域之一.国际上主要通过关键带监测来促进关键带科学的发展,服务于社会经济发展和生态保护.在我国,关键带研究与监测还处在起步的阶段.神农架大九湖湿地是中纬度地区少见的亚高山泥炭藓湿地,是丹江口水库最大入库河流堵河的源头之一,已被列入国际重要湿地名录,是开展泥炭湿地监测的优良场所.在10多年来系统的古气候与现代过程研究基础上,我们在大九湖部署了较为系统的监测体系,涵盖了关键带的各种要素,特别是生物、水体及温室气体等方面.在监测点的设置上,既考虑了泥炭湿地内部的空间变化,也考虑表层和深部之间的关联,还设置了河流和湖泊对照点.在监测技术上,部分实现了在线高频监测,大部分达到了野外现场测试的要求.本文将对前期的工作进行回顾总结,并对后续的努力方向进行展望.在前期工作的基础上,要逐步完善监测技术和监测设施,并聚焦于泥炭湿地关键带对气候变化(如干旱)的响应,评估气候变化对大九湖泥炭湿地生态功能的影响.加强与国内外同行的合作,在大九湖开展多学科交叉研究.在关键带系统监测的基础上,完善亚高山泥炭湿地关键带的理论认识,并建立合适的泥炭湿地关键带模型,为湿地保护和可持续发展服务.      

BCC气候系统模式开展的CMIP5试验介绍

气候系统模式是研究气候变化机理和预测未来气候变化不可替代的工具。世界气候研究计划(WCRP)组织的耦合模式比较计划(CMIP),为国际耦合模式的评估和后续发展提供了重要的平台。参与该计划的试验数据资料被广泛应用于气候变化     

中国区域碳循环研究进展与展望

中国陆地和海洋生态系统的区域碳循环在全球碳循环过程中占有重要地位。目前,中国陆地生态系统在全球碳循环中的地位和作用已有比较深入的研究,而中国边缘海系统碳循环研究相对薄弱。简要回顾中国碳循环（以现代过程的描述为主）的研究动态,重点阐述中国边缘海碳循环研究概况及CO2的海-气交换、有机碳循环、颗粒有机碳的输出、河流的输运等海洋碳循环过程的关键科学问题。在汇总补充及数据更新的基础上勾画了中国区域碳循环框架。我们认为,中国的区域碳循环过程尚有诸多未知量和不确定性,缺乏把陆、海、气作为一个系统的综合研究,海洋生态系统碳循环研究尤其需要加强。中国边缘海的碳循环研究应当围绕CO2的汇源过程这一碳循环的中心问题,深入开展边缘海碳的生物地球化学及其与大气CO2的耦合作用等方面的研究。