他用一生去寻找——田向荣的冬虫夏草菌耳诞生记

冬虫夏草产自青藏高原,为我国传统的名贵药材,药用历史悠久,享誉海内外。但冬虫夏草仅在高寒条件下繁衍,对生长环境要求极为苛刻,随着全球工业化的推进和自然气候的变迁,气温升高,加上干旱化等因素,促使雪线上抬,造成冬虫夏草生存区域正在逐渐缩小。近年来,由于经济利益的驱使,冬虫夏草遭到过度采挖,生态环境的破坏严重,这种珍贵药材的分布范围和发生数量已经出现明显的萎缩趋势。长此下去,冬虫夏草这一对人类具有重要药用价值的物种资源势必将更加贫乏,甚至可能面临灭绝的危险。保护和合理利用冬虫夏草资源,寻求通过人为干预促进其生存繁衍的新途径,以满足不断增长的保健与药用的需求,已经成为迫在眉睫的任务。中国农业大学田向荣博士,以一个科学家的良知和坚守,经过多年潜心研究,发明了"冬虫夏草菌的一种仿生学培养方法",这一重大成果的产业化,不仅能生产出让老百姓都吃得起冬虫夏草,更有利于保护天然冬虫夏草物种延续,有利于保护青藏高原生态环境,也必将成为我国的生物多样性保护的典范。     

青藏高原阶段性隆升对亚洲干旱半干旱区冬季粉尘循环的影响

粉尘是大气气溶胶的主要成分之一,对大气能量平衡起着关键作用。一般来讲,黄土高原（LP）粉尘主要来源于北方沙漠区,但有关中国东部及其周边地区粉尘来源的争论仍在继续。为此,本文对比分析了亚洲主要粉尘源区如中亚（CA）和中蒙（CM）粉尘循环对青藏高原阶段性隆升的响应,探讨了CA和CM粉尘排放对下游的贡献。利用美国大气研究中心（NCAR）最新发布的通用地球系统模式（CESM 1.0）,进行了改变青藏高原海拔高度为现在10%,20%,30%?…100%的9个数值试验。分析结果表明,随着青藏高原阶段性隆升中亚和中蒙干旱区冬季降水均线性减弱,与前人研究结果一致。青藏高原阶段性隆升阻塞西风环流使其减弱从而引起中亚粉尘释放减弱;而青藏高原阶段性隆升引起亚洲冬季风加强,促使中蒙粉尘释放加强,与中亚相反。模拟结果与地质记录对比进一步证实了中蒙粉尘源区对黄土高原、中国东部及临近区域粉尘沉降的贡献。     

西北地区水资源—生态可持续发展的若干问题探讨

基于对西北地区大开发的关键性难题与一些违背自然规律的不良倾向的讨论 ,认为大开发的实施需要在系统科学思维的基础上综合考虑资源—环境—经济的协调发展。近年来 ,许多科学家从各种角度揭示了我国西北乃至北半球中纬度地区持续干旱的发展规律 ,对干旱化趋势与水盐失衡的分析表明 ,西北地区气候干旱化将长期存在 ,生态将继续退化 ,这种趋势是人力不可抗拒的。人为活动尤其是水资源的开发利用 ,对土壤生态的影响是非常明显的 ,应该在严格控制水资源利用总量的前提下 ,调整用水格局 ,发展节水经济 ,科学确定社会经济用水和生态用水的比例 ,保证必须的生态用水 ,大力发展生态植被。指出在分析西北生态环境问题时过于强调人为活动而忽视自然因素作用的倾向 ,讨论了水库兴修、灌溉、土地利用与改良、深层水利用、水环境脆弱性等水资源—生态建设与可持续发展中的若干关键性问题     

西北地区水资源-生态可持续发展的若干问题探讨

基于对西北大开发的关键性难题与一些违背自然规律的不良倾向的讨论,认为大开发的实施需要在系统科学思维的基础上综合考虑资源－－环境－－经济的协调发展。近年来,在许多科学家从各种角度揭示了我国西北乃至北半球中纬度地区持续干旱的发展规律,对干旱化趋势与水盐失衡的分析表明,西北地区气候干旱化将长期存在,生态将继续退化,这种趋势是人力不可抗拒的。人为活动尤其是水资源的开发利用,对土壤生态的影响是非常明显的,应该在严格控制水资源利用总量的前提下,调整用水格局,发展节水经济,科学确定社会经济用水和生态用水的比例,保证必须的生态用水,大力发展生态植被。指出在分析西北生态环境问题时过于强调人为活动而忽视自然因素作用的倾向,讨论了水库兴修、灌溉、土地利用与改良、深层水利用、水环境脆弱性等水资源－生态建设与可持续发展中的若干关键性问题。     

西宁盆地总有机碳同位素记录的～39 Ma亚洲内陆急剧干旱事件

始新世亚洲内陆干旱环境演化(简称干旱化)的研究比较匮乏,驱动机制存在争议。位于青藏高原东北缘的西宁盆地含有连续的始新世地层沉积序列,是研究上述科学问题的理想材料。通过西宁盆地中央西宁东和水湾平行剖面(古地磁年代均为～ 43 Ma — ～ 35 Ma)详细的总有机碳同位素记录,对始新世的干旱生态环境变化进行了研究,结果显示:上述两个平行剖面总有机碳同位素平均值均在～39 Ma发生了急剧的～2.5‰变正(分别从-27.5‰和-28.4‰变正为-25.0‰和-26.0‰),结合盆地内耐旱植物麻黄属和白刺属孢粉的百分含量急剧升高,共同指示该时期的西宁盆地发生了急剧干旱化。副特提斯海退却导致的水汽输送的减少可能是驱动西宁盆地始新世干旱生态环境变化的主要原因,全球长期变冷可能起到了背景叠加作用。     

西昆仑山黄土1 Ma 以来的粒度变化特征及其古气候意义

塔里木盆地南缘保存有中国西北地区厚度最大的黄土,是详细研究亚洲内陆极端干旱 区以及塔克拉玛干沙漠形成演化的理想材料。但是,目前对该地区黄土堆积粒度特征系统的研 究还相对较少,对粒度指标的古环境意义仍存有不同的认识。通过对207 m 黄土岩芯的粒度分 析发现,西昆仑山黄土的粒度组成比较均一,分选较好,主要以粗颗粒物质为主,细颗粒含量 极少,并具有典型的风成成因特征。此外,西昆仑山黄土粒度1 Ma 以来呈现出持续变粗的趋势。 通过与其他气候指标的对比,这种变粗的趋势可能主要反映了中更新世以来亚洲内陆逐步增强 的干旱化过程。     

干旱化与土地利用变化对中国北方草地与农牧交错带耕地自然生产潜力的综合影响评价研究

气候和土地利用变化通过不同的方式影响耕地的自然生产潜力,目前在时空尺度上定量分析典型生态边缘区气候干旱和土地利用变化对耕地自然生产潜力综合影响的研究还比较薄弱。论文首先采用桑斯维特纪念模型(Thornthwaite-Memorial Model)对北方草地与农牧交错带地区耕地自然生产潜力进行了计算。然后结合气象数据,分析了干旱化对研究区耕地自然生产潜力的影响。又在遥感数据生成的1990,1995和2000年1km土地利用/覆盖数据基础上,分析了土地利用变化对耕地自然生产潜力的影响。结果发现1970～2006年研究区总体上呈现出较强的变干趋势,但波动明显,干旱导致耕地自然生产潜力在1990～1995年和1995～2000年分别减少了约16.61×10⁶t和19.55×10⁶t。1990～1995年和1995～2000年耕地增加率分别为2.64%和2.55%,在此基础上,耕地自然生产潜力分别增加了5.36×10⁶t和4.48×10⁶t。从整个研究区尺度来看,1990～1995年和1995～2000年耕地自然生产潜力分别减少了了约11.24×10⁶t和15.08×10⁶t。从基于气象站点的泰森多边形尺度来看,研究区的西北区域,主要包括陕西、宁夏和甘肃部分地区,耕地自然生产潜力对于气候变化比较敏感,而包括河北、山西部分地区在内的研究区华北南部区域和内蒙古主要受到土地利用变化的影响。     

京津唐地区水资源供需矛盾与水环境灾害

京津唐地区水资源供需矛盾突出，目前每年缺水50—80亿m^3，预计到2030年将缺水80—100亿m^3，如发生大旱，可能导致严重水荒。近几十年过量开发利用水资源，导致地表水不断萎缩，地下水位持续下降，不仅引起大面积地面沉降和地面塌陷、海水入侵，而且加剧了气候干旱化和土地沙漠化。缓解水资源危机的根本出路是大力节水的同时，开辟新的水源，切实保护水资源，防治水环境灾害。     

晚中新世以来帕米尔高原生长过程及其与塔里木盆地气候变化可能的联系

帕米尔高原是我国极端干旱区——塔里木盆地的西部边界,也是青藏高原西部构造结所处的位置,所以,它的构造演化过程对于研究青藏高原生长过程及塔里木盆地的干旱化历史具有重要的意义。本文通过帕米尔高原东北部正断裂活动的空间展布、活动性质及运动时代的分析,结合最近构造观测结果,提出帕米尔高原在晚中新世已经隆升到了能够影响西风气流通过的高度。尽管高原在晚中新世已经存在东西向的拉张应力,木吉-塔什库尔干谷地可能最终形成于早-中更新世。这一事件奠定了作为喜马拉雅山到南天山之间过渡的帕米尔高原的现今地貌形态及塔里木盆地的气候特征背景。本文结合西昆仑北部及南天山的古地理演化及构造运动证据分析,提出帕米尔高原晚中新世以来的构造地貌演化可能是塔里木盆地晚中新世干旱化加剧的主要原因,中更新世气候代用指标解释复杂性可能也与此密切相关,全球变冷和特提斯海西退可能对晚中新世以来的气候变化也有一定的贡献。