Spatial and temporal variations in C3 and C4 plant abundance over the Chinese Loess Plateau since the last glacial maximum

Stable carbon isotopes of soil organic matter from 12 sites in the southern Chinese Loess Plateau are reviewed to examine spatial and temporal patterns of C₃ and C₄ plants in the arid to semiarid monsoonal region during three key periods - last glacial maximum, mid-Holocene, and modern. We have tentatively corrected the effects of atmospheric CO₂ concentrations and precipitation amounts on the δ¹³C endmembers for C₃ plants to reconstruct the relative proportion of C₄ plants because the δ¹³C values of C₃ plants are variable under different CO₂ and climate conditions. The results indicate that C₄ grasses increase from northwest to southeast spatially, which is consistent with present-day increasing precipitation and temperature patterns. This suggests that for a monsoon-dominant arid to semiarid region, such as the Loess Plateau, warm-season rainfall is a primary factor limiting C₄ plants growth, and thus C₄ grasses have been outcompeted by C₃ grasses/shrubs under cold-dry climate conditions. However, temporal fluctuations in atmospheric CO₂ concentration may also affect plant growth through altering water-use efficiency (WUE). Enhanced drought caused by decreased WUE due to low atmospheric CO₂ concentrations during glacial periods, combined with a cold-dry climate, leads to a decline in C₄ grasses, canceling out any advantages gained from lowered atmospheric CO₂ concentrations. To reconstruct accurately the abundance of C₃ and C₄ plants in an ecosystem and explore their controlling factors, process-based vegetation models integrating CO₂ and climatic parameters interactive with plant physiology are necessary.     

土壤碳循环研究进展及干旱区土壤碳循环研究展望

土壤碳库动态及其驱动机制是陆地生态系统碳循环与全球变化研究的热点问题之一。随着各国对《京都议定书》的重视,农业土壤碳库变化及其源汇效应研究不断加强,但以往研究土壤碳循环主要是针对有机碳,较少考虑无机碳的作用和地位,干旱区土壤无机碳储量巨大,其在区域碳循环过程中的贡献日益显著,这使得干旱区土壤碳循环研究必须同时考虑土壤有机碳和无机碳的行为。国内外关于农业土壤有机碳动态的研究主要围绕农业土壤有机碳储量、固碳潜力等问题展开,研究区多为湿润、半湿润地区;国际上对农业土壤无机碳动态的研究主要集中在干旱区土地管理措施对土壤发生性碳酸盐碳的形成与转化方面,研究方法以稳定同位素技术为主,但目前关于中国干旱区农业土壤无机碳动态的研究还较为薄弱。因此,应加强干旱区绿洲土壤碳循环研究,深入分析干旱区绿洲土壤碳的源/汇效应;探讨土壤无机碳动态变化的机理。     

近30a来长江源区沙漠化时空演变过程及成因分析

通过遥感与地理信息系统技术对1975-2005年长江源区沙漠化发展状况进行了监测,监测结果显示:长江源区有大面积的沙漠化土地分布,在这30 a问,沙漠化土地面积明显增加,尤其是极重度沙漠化土地的增加最为明显.长江源区不同程度的沙漠化土地总面积从1975年的31 118.3 km2增加到2005年的33 923.25 k...     

黑河流域荒漠区土壤水分对降水脉动响应

 利用气象站资料,对黑河流域荒漠区降水特征及其土壤水分对降水脉动响应进行了系统研究。结果表明,荒漠区降水属于降水脉动事件,降水前后土壤水分特征存在显著差异,且随土层增加差异逐渐变小。土壤水分在降水量、土壤深度和降水前后的差异极显著,交互效应也极显著(P<0.0001),表明荒漠区土壤水分对降水脉动具有显著的响应现象。土壤水分的降水脉动响应表现为降水后土壤含水量激增,在蒸散作用下缓慢减小。降水前后土壤含水量的时间序列变异规律均能较好地拟合成变异函数的理论模型。降水前后土壤含水量随机变异均小于结构性变异,反映出荒漠区土壤水分在时间尺度上具有较强的自相关性格局。降水使土壤水分空间结构差异呈现下降趋势,在时间序列上异质性降低。     

大城市边缘区农村居民点用地空间布局优化研究——对上海南汇地区的考察

大城市边缘区农村居民点用地存在用地粗放、布局散乱、难于规范管理等问题。以大城市边缘区农村居民点用地整理为契机,优化空间布局不仅有利于形成农村经济新增长点,还可促进农村居民点土地集约节约利用。在分析当地农村居民点用地现状及其分布状况的基础上,以典型地区——上海南汇地区为例,对其空间分布的随机性进行了检验,对农村居民点用地按标准偏差分类,并进一步按欧氏空间距离对大于2.25标准偏差的地块进行聚类分析。结果显示:南汇地区农村居民点用地的空间分布并不是随机分布,可分为远离中心类和集聚中心类两种类型。依据结果,提出了"远离中心方案"和"集聚中心方案"两种不同的农村居民点用地整理方案。     

区域气候变化脆弱性综合评估研究进展

区域脆弱性评估为脆弱性地区农户摆脱贫困、区域持续发展和政府制定适应策略提供科学依据.由于区域内部人地系统的复杂性,区域的脆弱性定量评估较为困难.中国脆弱性研究起步较晚,关注较早的是脆弱性区域的分布,但对区域内脆弱人群的脆弱性研究较少,认识上的不足影响了国家和地方政府制定科学的适应政策和措施.本文介绍了对脆弱性的认识,梳...     

良渚时期文化发展与海平面变化

浙沪苏地区良渚考古资料和海平面变化研究表明,良渚文化的兴、盛、衰与5.5-4 ka B.P.期间海平面升降密切关联。5.5-4.9 ka B.P.,浙沪苏地区海平面处于高海面之后的急剧下降期,降幅约3.9 m,陆地生存空间扩大,加之气候温暖,良渚文化开始兴起,良渚人择高地而居,盛行干栏式建筑,遗址分布相对分散,从事稻作农业生产。4.9-4.3 ka B.P.,浙沪苏地区进入低海面时期,良渚文化发展达到鼎盛,遗址数量增多,分布相对集中,并向外围地区扩展。此时气候干凉,水井大量出现、盛行地面建筑、稻作农业和手工业发展,社会等级分化,揭示出低海面促进了良渚文化的繁荣。4.3-4 ka B.P.,海平面回升,渐渐进入又一高海面时期,良渚先民生存空间缩小,文化分布范围相对压缩,且以台墩和坡地建筑为主,遗址数量较中期减少,海面回升的同时,洪涝灾害,异常降温等灾变加速了良渚文化的衰落。总体来讲,5.3-4.0 ka B.P.期间“海面下降-低海面-海面回升”的过程推动了良渚文化由兴起到繁盛再到衰落的演替过程。     

河南新县花岗岩岩基的岩石成因、来源及对西大别构造演化的启示

本文对新县花岗岩岩基进行了系统的锆石U-Pb定年,全岩元素地球化学、Sr-Nd-Pb-Hf同位素测试,研究探讨其成岩年龄、岩石成因、物质来源以及地球化学动力学背景。锆石U-Pb年龄为125.5±1.5Ma,属于早白垩世产物。全岩元素地球化学成分表现为高硅、富碱,贫镁、铁和钙,富集轻稀土元素、大离子亲石元素（Rb、K、Th、U）和Pb,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)和Sr、Ba。全岩同位素具有中等略偏高的Sr 初始比值(87Sr/86Sr)i=0.706949~0.707086;低的放射性Pb同位素组成[ (206Pb/204Pb)i=16.611～17.152,(207Pb/204Pb)i=15.304～15.432,(208Pb/204Pb)i=37.316～37.702]; 低的Nd初始比值（εNd(t)=-13.65～-13.51）和老的Nd模式年龄（TDM2=2.12～2.13Ga）。锆石原位Hf同位素具有较低的初始比值（εHf(t)=-22.92～-19.40）和老的Hf二阶段模式年龄（TDM2=2.39~2.61 Ga）。综合以上元素地球化学特征、锆石U-Pb定年结果及Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成,新县花岗岩岩基应属于分异的高钾钙碱性I型花岗岩,是化学成分类似于扬子板块北缘新元古代TTG型岩浆岩的扬子下地壳在非加厚下地壳（深度小于35km）环境下部分熔融的产物。     

滇东南红石岩铅锌铜多金属矿床绿帘石岩 地球化学特征及构造背景

滇东南红石岩矿区处于NW向文山-麻栗坡和SN向马关走滑断裂的交汇处,受区域动力变质作用和深大断裂的影响,矿区内绿帘石岩较为发育。在总结矿床地质特征的基础上,笔者对矿区绿帘石岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行了分析。结果表明:绿帘石岩具富FeO*、MnO、CaO,而Al2O3和TiO2含量较低的特征;大离子亲石元素(LILE)、Th富集,Sr、Ta、Nb、Y等元素亏损,显示火山弧玄武岩的特征,微量元素原始地幔标准化蛛网图呈"隆起"型,高场强元素(HFSE)丰度较低,低场强元素(LFSE)丰度较高,(Rb/Yb)N平均值为31.72≥1,为强不相容元素富集型,稀土元素具有ΣREE较低(平均110.05×10-6)、LREE富集(LREE/HREE平均8.34)的右倾型,轻重稀土分馏较为明显((La/Sm)N均值为4.04,∑Ce/∑Y>3)。综合主量和微量元素分析,认为研究区绿帘石岩的原岩为弧后盆地拉斑玄武岩。     

河南省新县赛山寨铜异常区找矿前景综合评价

在1∶5万水系沉积物测量的基础上,对大别山北麓赛山寨一带的元素分布特征、单元素异常特征、元素相关性分析、异常元素组合特征进行了研究,研究发现Cu、Au、Mo为区内具一定潜力的找矿指标。文章运用成矿系列、缺位找矿新理论,重新对大别山北麓赛山寨一带区域成矿地质条件及地球化学异常特征进行分析,从区域成矿背景、地层、构造等方面探讨了该铜多金属异常区的成矿条件,认为该异常区斑岩型钼矿成矿地质条件优越,深部应具有较大的找矿潜力,并为该地区今后的矿产勘查工作指明了方向。