基于QMEC分析的青藏高原不同类型冰川前缘地土壤微生物功能潜力

微生物通过多种功能代谢过程主导着因气候变暖裸露的冰川前缘地土壤元素的地球化学循环.以青藏高原的海洋型冰川、亚大陆型冰川和极大陆型冰川的前缘地土壤为研究对象,分析不同类型冰川前缘地土壤的微生物功能特征.依次选择玉龙冰川、天山乌鲁木齐1号冰川和老虎沟12号冰川作为三类冰川的典型代表,采用高通量功能基因芯片(QMEC)检测土壤微生物的功能基因特征.结果表明,在三类冰川前缘地土壤中,半纤维素降解基因和还原型乙酰辅酶A途径相关的碳固定基因丰度最高,三者主要的氮功能基因和氨化作用有关,磷、硫功能基因则主要与有机磷矿化过程和硫氧化过程相关.其中,水热条件较好的海洋型冰川的微生物功能基因的种类与丰度最高,其次为环境较为干燥的极大陆型冰川.三类冰川前缘地土壤的微生物功能基因结构的显著差异,证实了地理环境差异对微生物功能特征的影响,也为不同类型冰川前缘地土壤微生物的功能及其介导的元素地球化学循环研究提供了基础.     

香格里拉区域大气本底站地面臭氧浓度的变化特征

对2009年香格里拉区域大气本底站地面臭氧观测结果进行分析,研究其浓度水平、变化特征、影响因素及其区域代表性。结果表明:香格里拉站地面O₃月均值浓度在21.8~57.7 ppb,年平均值为38.0±12.1 ppb,在春季最高,平均值为54.1 ppb,在夏季最低,平均值为28.0 ppb。O₃小时均值浓度超过60 ppb的小时数占总有效小时数的6.6%,超过40 ppb的小时数占43.0%。与相近纬度中国东部地区区域大气本底站地面臭氧观测结果相比,香格里拉站体现出不同的O₃日变化和季节变化特征,具有特殊的地域特征。影响香格里拉站的气流主要来自于其西南方向,3 d的后向轨迹可追溯到孟加拉湾东北部地区。偏南的气流主要出现在夏秋季节,O₃浓度相对低,偏北的气流以冬春为主,O₃浓度相对高。     

Source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in a sediment core from Lake Dagze Co, Tibetan Plateau, China: Comparison of three receptor models

Receptor models are a useful tool for identifying sources of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in multiple environmental media. In this study, three different receptor models (including the principal component analysis-multiple linear regression (PCA-MLR), positive matrix factorization (PMF), and Unmix models) were used to apportion the sources of 16 priority PAHs in a sediment core of Lake Dagze Co. The ∑PAHs (sum of all 16 measured PAHs) concentrations ranged from 51.89 to 132.82 ng/g with an average of 80.39 ng/g. The ∑PAHs were dominated by 2-3 ring PAHs, accounting for 80.12% on average, thereby indicating that they mainly originated from biomass and coal combustion and/or from long-range atmospheric transportation. The three models produced consistent source apportionment results. The greatest contributor to ∑PAHs was biomass combustion, followed by coal combustion, vehicle emissions, and petrogenic sources. Moreover, the temporal variation of the common sources was well-correlated among models. The multi-method comparison and evaluation results showed that all three models were useful tools for source apportionment of PAHs, with the PMF model providing better results than the PCA-MLR and Unmix models. The temporal trends of factor contributions were verified by PAHs with different ring numbers. Significant correlations were found between the simulated concentrations of each source factor and the PAHs with different ring numbers (P<0.01), except for the petrogenic source identified by the Unmix model (P>0.05). This study can provide useful information for further investigation of source apportionment of PAHs in the sediment cores.     

山南地区珍稀濒危藏药植物资源特征

针对西藏山南地区珍稀濒危藏药植物资源本底不清、家底不明、开发不合理等现状,在对该区域药用植物进行实地考察、座谈走访、样本采集及室内测定等基础上,重点分析了珍稀濒危藏药植物资源的种类与分布、生物量与蕴藏量、濒危程度与至危因素。结果表明:山南地区有49 种珍稀濒危藏药植物,隶属25 科43 属,占整个西藏高原濒危藏药植物种类的65.33%。中国特有种占53.06%,其中西藏特有种占20.41%,错那县种类占73.47%。以山坡为生境药用植物占75.51%,仅分布在海拔3 000 m 以上的种类占61.22%,多年生草本占83.67%,全草类药用植物占55.10%。平均单株生物量最高的是粉枝莓,为1 830.48 g;最低的是冬虫夏草,仅为0.31 g。羊齿天门冬的根冠比最大,是5.31;最小的是马尿泡,为0.04。粉枝莓的产量和蕴藏量均最高,分别为36.61 kg/hm²和34 040.78 t;其次是暗红小檗,为27.00 kg/hm²和10 759.37 t;最低的是椭圆叶花锚,仅为0.004 kg/hm²和2.37 t。Ⅰ级濒危藏药植物资源的产量与蕴藏量排序均是:大花红景天>桃儿七>喜马拉雅紫茉莉>西藏秦艽>鸡蛋参>金球黄堇>矮黄堇>露蕊乌头>毛瓣绿绒蒿>乌奴龙胆>假耧斗菜>长果婆婆纳>篦齿虎耳草>冬虫夏草。该区濒危藏药植物全株蕴藏量为60 959.12 t,药用部位蕴藏量为48 663.97 t,占79.83%。经济价值较高的冬虫夏草蕴藏量为9.30 t。山南地区Ⅰ级濒危药用植物种类比例大,独特的生物学特性、脆弱的生态环境以及人为干扰的主导性是导致濒危的主要因素,建议就地保护与迁地保护同行、科学研究与开发利用并举,实现资源的持续开发利用。     

藏北草地生态系统可持续发展能力评价

藏北草地是我国重要的畜牧业生产基地和生态安全屏障。然而,草地退化引发了一系列的生态、经济、环境和社会问题,不仅直接威胁到我国的生态屏障安全和当地的畜牧业生产,而且严重影响着藏北草地生态系统的可持续发展。研究以藏北那曲地区为例,利用复合生态系统场方法,构建了以生态功能、生产功能和生活功能为基础的可持续发展评价指标体系和模型,并通过对1985-2008年那曲地区草地生态系统的发展变化分析,定量评价了草地生态系统的可持续发展能力。评价结果表明,藏北那曲草地生态系统的发展位已超过了系统的最大承载能力,发展势缺乏潜能,协调性较差,可持续发展度很低,草地生态系统处于不可持续的发展状态。     

西藏生态系统碳蓄积动态的土地利用/覆被变化归因分析

论文利用InVEST模拟了2001—2010年西藏生态系统碳蓄积动态变化,并从土地覆被类型转移和土地覆被碳密度变化两方面对碳蓄积动态进行归因分析。研究发现：1）2001—2010年西藏碳蓄积增加0.5×10⁸ t。藏西北、藏东南碳蓄积变化较大,藏中、藏北相对稳定。牧区碳蓄积增加,农区、半农半牧区减少。水源涵养区和防风固沙区碳蓄积增幅大,生物多样性保护区和特色产业区下降。草原碳蓄积持续增长,森林、稀疏植被碳蓄积稳中有降,灌丛碳蓄积下降。2）草地、林地等碳密度高的地类面积增加,灌丛、稀疏植被等碳密度低的地类面积减少,土地覆被类型转移增强了碳蓄积功能,对碳蓄积变化的贡献率为269%。3）森林等碳密度较高的地类碳密度下降明显,稀疏植被等碳密度较低的地类碳密度略有增加,碳密度变化对碳蓄积变化的贡献率为-169%。     

青藏高原夏季500hPa纬向风昼夜差异及其影响

论文利用NCEP/NCAR再分析资料及中国142 个测站12 小时降水资料,采用线性倾向估计、合成分析、相关分析等方法,对青藏高原夏季500 hPa 纬向风的昼夜变化特征及其影响进行了分析。结果表明：自1950 年以来,高原夏季500 hPa 昼、夜纬向风均呈现整体减弱趋势,且减弱趋势夜间比白天明显,纬向风日较差呈增大趋势。高原昼、夜纬向风在1967 年均存在减弱突变,纬向风日较差存在1965 年的减小突变和1975 年的增大突变,纬向风日较差具有4~6 a 及16~23 a 的显著周期。高原昼夜纬向风异常,使得高原东侧及其以东地区出现异常的上升或下沉气流,且高原纬向风减弱时,长江以北的我国大部分地区降水偏少,长江以南地区降水偏多,降水对高原纬向风异常响应的昼夜差异主要表现在四川盆地东西部降水异常的昼夜差异上。     

基于高分辨率格点观测数据的青藏高原降水时空变化特征

基于青藏高原地区1961-2010 年高分辨率的逐日降水格点资料,按多雨区、相对少雨区、相对多雨区、少雨区和干旱少雨区选取青藏高原8 个研究区域。对近50 a 青藏高原年和季节降水量的分布形式以及变化趋势进行了分析。结果表明:青藏高原平均年降水分布不均匀,存在区域差异,呈现出由其东南部向西北部递减的分布形式。且同时存在季节差异,夏季降水最多,其次是春季和秋季,冬季降水最少。其中夏季降水分布形式与年降水分布形式对应较好;其他季节降水普遍集中在高原南部、东南部以及西南部。年降水变化以102°E为界,以东降水逐年减少,以西增加。季节降水变化趋势存在明显的区域和时域差异,在降水量较大的季节和区域,其降水增加趋势相应较大,反之较小。四季中除了夏季位于高原中东部较大范围的降水减少区以及冬季拉萨地区附近的两个降水减少中心外,其他地区各季节都表现出降水增加的趋势。     

青藏高原东缘冬季PM2.5中碳组分特征和来源解析

于2017年冬季12月13—21日在青藏高原东缘理塘地区分昼夜采集PM_2.5样品,并用DRI2001A热光碳分析仪测定了有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度,研究青藏高原PM_2.5中碳组分的化学特征及主要来源,以期为理塘地区制定污染排放政策提供参考。结果表明,2017年冬季青藏高原东缘理塘地区PM_2.5平均质量浓度为44.34μg·m^?3,OC和EC的质量浓度为12.72μg·m^?3和3.85μg·m^?3,分别占PM_2.5质量浓度的29.61%和8.96%。通过经验公式,计算得到总碳气溶胶(TCA)质量浓度为24.20μg·m^?3,占PM_2.5的54.84%,说明碳质气溶胶对青藏高原东缘理塘地区PM_2.5有着十分重要的贡献。OC和EC在白天和夜间都有较高的相关性(相关系数分别为0.74和0.91),表明OC和EC的来源基本一致,受燃烧源影响较大。其中白天的相关系数低于夜间,说明青藏高原东缘理塘地区白天碳组分来源相对复杂。昼夜浓度对比显示,青藏高原东缘理塘地区PM_2.5白天和夜间的质量浓度分别为53.88μg·m^?3和33.44μg·m^?3,OC和EC浓度白天高于夜间,表明白天人为排放相对较高。冬季观测期间,PM_2.5中二次有机碳(SOC)昼夜浓度分别为1.11μg·m^?3和3.03μg·m^?3,分别占OC质量浓度的7.09%、26.59%,表明青藏高原东缘理塘城区白天碳组分主要为一次源。利用PMF 5.0软件对理塘城区碳组分进行进一步的解析,结果显示燃煤和生物质燃烧的混合源对总碳(TC)的贡献高达47.84%,占比最高;其次是汽车尾气和柴油车尾气源,贡献率分别为28.62%和23.54%。     

内蒙古自治区农牧业自然灾害特征分析

本文采用近50年的农牧业气象灾害数据资料和近15年的农牧业病虫害及灾情数据资料,结合实地调查,对内蒙古自治区主要农牧业自然灾害的发生特征和平均状况进行了分析.研究表明:近50年本区农业自然灾害有加重趋势;从年际来看,旱灾、病虫鼠害、风灾较稳定频发,水灾、冻灾、火灾年际变率大;旱灾、冻灾、火灾、风灾冬春多发;多种灾害链发等.在此基础上结合自然条件探究原因,提出了一些防灾减灾的建议.