中国气候变化的植物信号和生态证据

全球平均气温上升、降水格局变化、极端天气事件发生的频率和强度增大等气候变化现象已经对陆地生态系统产生了影响,物种、群落和生态系统响应于气候变化而发生的改变,可以作为气候变化的间接生物学和生态学证据,对未来气候变化的影响评价有重要的价值,尤其是对减缓和适应全球气候变化的"地球系统科学"研究以及可持续生态系统管理与发展对策的制订,具有重要的意义。在国际气候变化的生物学证据研究的大背景下,总结了中国陆地生态系统响应过去气候变化的植物学信号和生态学证据:(1)物种水平:气候变暖导致中国33°N以北大部分地区植物春季物候期包括萌芽、展叶、开花期等显著提前,植被生长季延长;(2)群落水平:群落物种组成和分布发生改变,主要表现在长白山等高山群落交错带物种组成和林线位置的变化以及青藏高原高寒草甸的退化;(3)生态系统水平:全国总体植被盖度增加,植被活动加强,生产力增加;北方和西部地区农业植被的耕作制度、种植结构、耕种面积和产量发生变化,东北地区水稻种植面积和产量增加,但全国大部分地区农作物产量和温度呈负相关,这将威胁到未来的粮食安全。     

陆地植被净初级生产力研究进展

 植被的净初级生产力(NPP)反映了植物每年通过光合作用所固定的碳总量，目前NPP研究是全球变化研究的重要内容之一。本文综述了近年来国内外在全球和区域陆地植被NPP的研究现状，对遥感(RS)和地理信息系统(GIS)在NPP研究中的应用作了分析，并对国内外NPP研究的不足和发展趋势作了讨论。     

Seasonal drought effects on carbon sequestration of a mid-subtropical planted forest of southeastern China

Continuous measurement of carbon dioxide exchange using the eddy covariance (EC) technique is made at the Qianyanzhou mid-subtropical planted forest as part of the ChinaFLUX network. Qianyanzhou planted forest is affected by typical subtropical continental monsoon climate. It has plentiful water and heat resource but is in inconsistency of its seasonal distribution in the mid-subtropical region, thus seasonal drought frequently occurs in this planted forest. In this study, seasonal drought effect on ecosystem carbon sequestration was analyzed based on net ecosystem productivity (NEP), ecosystem respiration (RE) and gross ecosystem productivity (GEP) at the month scale in 2003 and 2004. In this drought-stressed planted forest, ecosystem carbon sequestration showed a clear seasonality, with low rates during seasonal drought and in winter. The declining degree of ecosystem carbon sequestration under the seasonal drought condition was determined by the accumulation of soil moisture deficits and a co-occurrence of high temperatures. Different drought effects are expected for RE and GEP. The net effect of ecosystem carbon balance depends on how these two quantities are affected relatively to each other. Summer drought and heat wave are two aspects of weather that likely play an important part in the annual NEP of forest in this region.     

基于遥感-生态过程的绿洲-荒漠生态系统净初级生产力估算

针对干旱区特有的气候-植被特征,利用卫星遥感混合像元分解技术对干旱区植被进行了光合作用植被和非光合作用植被区分和组分解析,尝试通过对于旱覆被植被灌层结构进行解析而解决因植被光能吸收的估算问题,并参考国际上遥感-生态模型GLO-PEM和CASA,借助遥感生态反演的物理分析,初步构建起基于遥感与生态过程的干旱区适用的光能利用率模型NPP-PEM,并以ERDAS IMAGINE为平台,实现了模型可视化模型界面,可用于中国西部干旱区山地-绿洲-荒漠生态系统年净第一性生产力的估算.由于考虑了干旱植被生理特征和灌层结构的光能利用模型,模拟结构与原理更加合理完善,为引入其他生态模型应用或移植到干旱区提供借鉴,从而为中国干旱区陆地生态系统碳循环研究开辟了途径.     

改进的模糊神经网络模型在储层产能预测中的应用研究

常规神经网络在当训练样本时分母项易趋于0，导致运算进入死循环，降低了结果的可信度。改进的模糊神经网络模型克服了上述现象，具有绝对收敛性，且隐含层的神经元个数容易调整。将该改进模型用于储层产能预测，正确率达95%以上。     

三万年来南沙海区古环境重建:生物标志物定量与单体碳同位素研究

17962钻孔沉积物提供了南沙海区3万年来古气候、古环境变化的高分辨沉积记录。通过对314个柱状样沉积物进行有机分析，提取了相关的古环境信息，揭示出南沙海区末次冰期的古海洋环境及古气候是不稳定的，水生生物来源的生物标志物沉积通量在冰期出现了较大的波动，H3时出现了海洋生产力增大事件；陆源指标如高碳类脂物的沉积通量，既反映了陆源物对南沙海区海洋沉积的贡献，又揭示了造成末次冰期南沙海区陆源物质增高的古气候事件。高碳正烷烃、长链脂肪醇、长链脂肪酸的单体化合物碳同位素δ^13C值:—34．2‰-—28．6‰、—35．8‰-—26．6‰、—31．8‰-—27．1‰都显示其陆源C3植物输入的特征，末次冰期的普遍的干旱化在这一地区并不存在。这些化合物的堆积速率在H3都出现了极大值，反映出在南海海平面降低，巽它陆架出露背景下这一时期丰富的季风降雨导致河流洪水泛滥，从而引起南沙海区输入的陆源营养元素增多，海洋表层生产力增高。     

云南程海富营养化过程的碳氧稳定同位素示踪

近500年来程海生物成因碳酸盐δ¹⁸O和δ¹³C及其有机质δ¹³C同位素记录了程海湖泊环境由贫营养到中富营养的演化过程.碳酸盐δ¹⁸O记录显示,大约1690年程海成为封闭湖泊后,当时湖泊贫营养环境并没有发生变化,但造成了湖泊水体交换周期加长,碳酸盐δ¹³C、有机质δ¹³C及其色素含量、碳酸盐含量变化指示湖泊生产力开始增高.1911～1942年碳酸盐δ¹⁸O和δ¹³C及有机质δ¹³C突然显著偏负,表明湖泊生物种群结构发生转变,湖泊初级生产力迅速增加,湖泊由贫营养向中营养转化.湖泊沉积物色素含量及碳酸盐含量变化也记录了这一湖泊环境的转换过程.约1986年以来,随着藻类养殖业及其农业耕作方式的转变,程海水环境渐渐转变成目前的中富营养化状态.     

碳酸盐岩生气的热模拟实验

采用半封闭外加温加压式热压模拟装置对碳酸盐岩的生烃情况进行了热模拟实验。利用自然样品和人造样品相结合,研究了碳酸盐岩生气量随成熟度和温度变化的趋势,探讨了碳酸盐岩的生气规律:碳酸盐岩气态烃产率随温度升高而增大,并且在某一温度点(460℃)之后,气态烃产率的增大非常明显;温度是碳酸盐岩生烃的重要影响因素;随着温度增高,碳酸盐岩的生烃潜力不断降低,其间有一个生烃潜力的巨变阶段;碳酸盐岩生烃过程中,总有机碳TOC变化不明显,这可能与样品本身的TOC太低有关;碳酸盐岩的气态烃产率与有机质丰度的关系并不明显。     

我国粮食安全与耕地的数量和质量关系研究

该文分析我国未来粮食需求、世界市场粮食出口量、我国非农建设占用就地趋势和就地质量现状，计算就地生产潜力，指出未来我国就地面积减少的趋势难以避免，我国粮食安全既不能过多地依靠保持现有就地的数量又不能过多地依赖粮食进口。因此保障未来三十年我国粮食安全的根本途径是提高就地质量和增强就地生产能力。     

贵州乐康二叠／三叠系界线剖面的有机碳同位素异常及其意义

本文研究了贵州望谟乐康深水槽谷相二叠／三叠系界线剖面的有机碳同位素记录。研究结果表明,乐康剖面上二叠统δ13Corg值的变化幅度不大,越过第34层进入第35层以后,在WL－16号样品层位上,δ13Corg值突然从WL－15号样品的-25．419‰降低到-28．235‰,衰减幅度达到近3‰;其后δ13Corg值逐渐回升,并进入下三叠统。根据δ13Corg值的突然衰减正好发生在第34,35层的界线过渡层内这一事实,我们认为乐康剖面的P／T界线应划在第35层的WL－16号样品层位上。由于沉积有机物的碳同位素组成与海洋生物原始生产率（primaryproductivity）密切相关,因此,贵州乐康二叠／三叠系界线剖面的有机碳同位素变化曲线,不仅可以作为精确划分地层界线的一种新的有效手段,而且反映了海洋原始生产率的变化情况。