全球气候变化对陆地生态系统的影响

人类活动无节制地消耗了自然资源,使生态环境日益恶化。社会工业发展,化石燃料使用大量增加,排放出大量的大气污染物和“温室气体”,已开始明显地改变了大气的成分,目前起重要作用的“温室气体”顺次排列为:水蒸气(H_2O)、二氧化碳(CO_2)和臭氧(O_3)。其他如甲烷(CH_4)等目前产生的“温室效应”还相对较小,但含量将不断增加,到21世纪将可能成为主要的,这些“温室气体”的增加,影响到全球气候变化。     

基于全球陆地生态系统的水源涵养服务价值时空变化分析

开展全球尺度的水源涵养评估工作,可量化各国家和地区生态环境保护和高质量发展水平.以水量平衡法和替代成本法评估全球183个国家和地区的生态系统水源涵养服务的实物量和价值量,结果表明:①2015年全球陆地生态系统水源涵养服务价值接近25×1012美元,中国、澳大利亚、美国、加拿大、俄罗斯排名前5位,全球单位面积水源涵养服务价值为17.98×104美元/km2.②2000-2015年水源涵养实物量呈现先减后增的趋势,年均增长率为1.05%,喜马拉雅山脉附近增幅最大,水源涵养实物量的时空变化特征与生态系统类型转移趋势基本一致.③全球发达国家人均水源涵养服务价值为0.99×104美元,单位面积价值量为23.6×104美元/km2,具有良好的生态环境禀赋,而部分非洲国家或最不发达国家的生态产品价值转化能力不足,需实现生态产品价值转化.中国迫于人口基数巨大,需提升生态系统服务价值来进一步提升人均水平.④聚类分析结果显示,澳大利亚、中国、印度、印度尼西亚具有"高"水平生态系统水源涵养服务价值,整体处于第一梯队.研究显示,全球陆地生态系统水源涵养服务价值时空异质性显著,分国家和地区、分生态系统类型评估水源涵养服务价值可为全球生态系统服务价值评估提供重要参考.      

气溶胶直接辐射效应对全球陆地生态系统碳循环的影响

论文利用通用陆面模式CLM4.0-CN对全球陆地生态系统生物地球化学循环过程进行模拟,分析气溶胶直接辐射效应对全球陆地生态系统碳循环的影响。结果表明：气溶胶直接辐射效应使2007年全球陆地生态系统平均总初级生产力（GPP）、净初级生产力（NPP）、异养呼吸（R_H）、自养呼吸（R_A）以及净生态系统生产力（R_eco）都呈现出增加的态势。具体的变化特征则随着地区不同而表现出极大的差异,在非洲中西部、中国中东部、美国东南部和欧洲中南部地区GPP增加,在南美洲亚马逊地区及东南亚等地区GPP减少。NPP和R_A与GPP的分布基本一致。分析发现,气溶胶直接辐射效应导致陆地生态系统碳循环发生变化有如下两方面原因： 1）散射施肥效应,即植被阴生叶可以吸收的散射辐射（光合有效辐射）增加使其光合速率增加;2）辐射变化导致温度和湿度条件发生变化,从而改变植物生物物理和化学过程速率。     

欧洲极地生态系统如何响应所预测的全球环境变化？

在一个高极地半沙膜地区和一个亚极地的矮生灌木荒地，进行了5个生长季节的试验，试验提高土壤的养分含量，温度和夏季的降雨量，研究的目的是为了一两种对立的欧洲极地生态系统对预测的全球环境变化的敏感性和恢复力，这两种生态系统对环境变化都很敏感，其中引起最大反应的是养分，其次是温度，然后是水分－水分的影响几首不可测，对于不同的生态系统和物种，反应的趋向，大小和时间又各自明显不同，其中一些观察到的反应与在阿拉期加湿地丛生苔原及其它欧洲亚极地地区进行的平行研究观察到的反应是类似的，但是其根本的机制却不一定相同的，在亚极地矮生灌木荒地的群落性水平的变化是由在本群落已经存在的几个关键物种的反应引起的，而在高极地的关沙漠化地区，反应却是由本地物种和外来物种同时决定的，极地植物和群落对养分富集和温度折反应要比报道的对比CO2浓度的升高或紫外线B辐射通量的反应大得多，尽管在决定对当前环境变化的变量中，不同的物种之间的相互作用也许是重要的。     

大气中CO2增加引起全球变暖和海平面上升及其对珠江三角洲可能的影响

本文是根据国内外大量实测数据，说明全世界大气层中二氧化碳不断增多，出现“温室效应”，使全球变暖，近地而大气层气温变化的情况；从而引起海面水温变化，使海洋上冰块瓦和融化，引起海平面上升。按世界各国学者研究的结果，近百年全球近地面大气层气温变化总的趋势是上升，北半球比较明显。海平面孔 有上升的趋势。按近40年中海平面可能上升0.4～1m的预测值，估计了海平面可能对珠江水位、沿海风暴潮潮位及咸潮入侵的影响，进而分析了对珠江三角洲、特别广州可能产生的危害。作者认为全球变暖和海平面上升当前还是一个不确定性问题，宜加强科学研究和实测。     

植物影响陆地生态系统N2O产生和释放的研究进展

N2O是一种重要的温室气体。过去一直认为生物源N2O仅由土壤中的微生物过程所产生,但近些年来的研究表明,植物作为陆地生态系统的重要组成部分,也参与了N2O的产生、排放,对N2O的通量有着重要影响。本文以国内外相关研究为基础,综合报道了多年来植物排放N2O的研究进展。研究表明:植物本身可以产生N2O,某些植物排放量可达到与土壤排放相当的水平,影响N2O释放的因素有植物种类、生长发育阶段、养分供给、光照强度及N2O浓度等;植物影响土壤N2O的产生、传输、释放,植物通过影响土壤的理化性质从而影响到土壤微生物的活动进而影响N2O的产生、排放,同时对淹水土壤中N2O的释放起到了重要的通道作用;植物类型和不同环境因素对N2O产生、排放影响不同,尤其是豆科植物根瘤菌对N2O的影响应引起更大的关注。文章最后提出了当前研究的不足及需要进一步深入研究的问题。     

全球和中国地区PM_(2.5)时空变化特征的模拟

利用气溶胶-气候耦合模式BCC_AGCM2.0.1_CUACE/Aero,模拟了1850~1980和1980~2010年PM_(2.5)及其人为和自然气溶胶柱含量的时空变化,并分析了人为和自然气溶胶对这种变化的贡献.结果表明:1850~1980年,大部分陆地范围人为PM_(2.5)的柱含量有所增加,尤其是北美东部、欧洲和中国东部等地区,人为PM_(2.5)增加地更明显,且以夏季最为明显;自然PM_(2.5)的变化主要分布在几大沙漠地区,以春、夏季最为显著;人为气溶胶对总PM_(2.5)变化的贡献在秋季最大,达94%,夏、冬季次之,分别为46%和41%,春季最小,仅占28%.1980~2010年,人为PM_(2.5)在东亚、东南亚等地区均有所增加,春夏季较为显著,在欧洲中部和北美东部有所减少,且以夏季减少最为明显;自然PM_(2.5)在沙漠地带有显著的变化,以春季最为明显;人为PM_(2.5)的变化对总变化的贡献相比之前有所减少,四季均小于50%.     

重庆酸雨对陆地生态系统的影响和控制对策：中日酸雨合作研究总结

中日合作研究项目：酸沉降对陆生生态系统的影响及其控制对策的研究，于１９９０至１９９５年期间在中国重庆地区进行。本文是该最终研究结果主要方面的报导，包括大气污染和酸雨的状况酸沉降对池塘，森林和土壤生态系统的影响以及大气污染和桎酸雨控制对策，该项研究为今后酸沉降生态监测的研究，打下了有力的基础。     

模拟池塘生态系统中单甲脒对微生物种群和存活的影响

研究了单甲脒（Ｎ－２,４－二甲苯基－Ｎ’－甲基甲脒,简称ＤＭＡ）对模拟池塘生态系统中微生物种群的影响,试验结果表明,投加单甲脒盐酸盐（ＤＭＡＨ）对底泥微生物种群无明显影响,而对水生微生物的最主要种群－－好氧异养菌总量则有明显促进的影响,微生物生长和存活试验表明,只有高于５０ｍｇ／Ｌ的ＤＭＡＨ对水中好氧异养菌的生长存活才有抑制作用,底泥中的好氧异养菌和未受污染的底泥酵母菌的ＤＭＡＨ抑制浓度也是５０ｍ     

对加拿大东南部湖泊从酸沉降效应中恢复的评价

北美洲SO2排放量的减少激起了人们对加拿大东南部的水生态系统能迅速摆脱酸化的状态的期待.但是只有那些明显减少了排放量的冶炼厂附近的湖泊达到了这种期望值.在临近大西洋的省份魁北克和安大略,受远程污染源影响的湖泊的硫酸根离子(SO2- 4)浓度都有一定降低,但pH和碱度则仅有较少量的提高.对于这种延迟的酸度响应,有如下几种因素可以解释:碱基阳离子含量的下降,干旱加速SO2- 4的迁移,水体内部碱性物质生成机制遭到破坏;同时硝酸盐和有机阴离子含量的提高也可能是其中的原因.对加拿大东南部生物恢复的监测资料非常有限,即使有的话,在萨德伯里(Sudbury)和基拉尼(Killarney)地区以外也很难找到恢复的证据.比如,尽管除了酸化作用外其他因素也对上述现象有一定影响,新思科舍河中的大西洋鲑鱼出现率和安大略湖潜鸟的繁殖成功率实际上正在下降.化学和生物学模型预测,只有比目前法规要求严格的多的SO2排放削减额才能促进广泛的化学恢复和其后的生物恢复,而在加拿大东南部的众多湖泊中重建工业化前的化学与生物学条件或许很难实现.     

陆地水循环和气候变化的影响

陆地水循环及其对气候变化的响应对农业和自然生态系统而言都是很重要的课题.本研究通过在基准气候条件和2个全球大气环流模型模拟的气候变化情景下运行一个宏观尺度的水分平衡模型,评价陆地水循环及其对气候变化的响应.结果表明2021～2030年间,由于气候变化,世界范围内水需求将普遍增加.在西亚、阿拉伯半岛、非洲北部和南部、澳大利亚的东北部、北美洲的西南部和南美洲的中部,水缺乏将加剧.在南亚,表面径流将显著增加,而在南美北部将显著减少.这些变化将对区域环境和社会经济产生重要影响.     

外源输入对底泥疏浚新生表层磷恢复及迁移的影响

外源输入对底泥疏浚新生表层磷恢复及迁移转化的影响尚不清楚,阐明该问题对于底泥疏浚实施后流域尺度上的外源控制及管理具有重要的意义.本研究以太湖梅梁湾沉积物为研究对象,采用野外原位模拟疏浚的方法研究在有无外源颗粒物输入条件下,疏浚前后新生泥水界面磷的迁移转化过程,并探讨疏浚对内源磷释放的控制效果.结果表明,疏浚后阻止外源颗粒物输入对沉积物总磷(TP)和总氮(TN)的控制产生着积极的影响;疏浚显著降低了表层沉积物潜在可移动磷的含量,有外源颗粒物输入组潜在可移动态磷(Mobile-P)含量显著高于无外源组,变化的Mobile-P以铁结合态磷(Fe-P)为主,有机磷(Org-P)次之,弱结合态磷(Lb-P)含量较低不足总磷的1‰;实验210d后,有外源颗粒物输入疏浚组间隙水PO_4~(3-)-P浓度低于未疏浚组,无外源疏浚组显著低于未疏浚组(P 0. 05);无外源疏浚组间隙水PO_4~(3-)-P浓度保持着较低的水平,其余组间隙水中PO_4~(3-)-P浓度呈现先增加后减小的趋势,间隙水PO_4~(3-)-P浓度与其对应分层沉积物中Fe-P含量显著正相关;冬春季间沉积物的源-汇功能发生了转变,沉积物对上覆水由汇转变成为源;疏浚措施降低了底泥内源磷释放速率,可有效控制其内源磷释放,阻止外源颗粒物输入对疏浚控制内源磷负荷起到了较好的促进作用.     

陆地生态系统土壤呼吸时空变异的影响因素研究进展

土壤呼吸是碳循环中的1个重要过程,土壤呼吸作用的过程及其影响因子对理解陆地碳循环极为关键.本文对迄今为止国内外关于土壤呼吸时空变异性影响因素的一些研究进行综述,分析了气候、植被、土壤因素对土壤呼吸变异性的影响规律.以往的研究表明,气候因素中对土壤呼吸具有重要影响的因子为气温和降水,植被因素中对土壤呼吸具有重要影响的因子...     

太湖流域西部圩区陆地生态系统维持和调节功能量化评估

圩区是南方平原水网地区一种重要的地理单元,圩区陆地生态系统维持和调节功能的研究对于圩区内的土地利用优化、生态环境保护与恢复等都有重要的意义。研究选取太湖流域西部地区的圩区,采用物质量评估的方法,对陆地生态系统的水量调节、净化环境、土壤保持和生境维持等4 种类型的生态服务功能进行了量化评估,研究结果表明：①圩区陆地生态系统年可调节水量43.71×10⁸ m³,削减总氮6 079.72 t,削减总磷734.99 t,保持土壤150.76×10⁴ t,景观综合指数介于0.96~1.11 之间,体现出较大的服务价值;②圩区陆地生态系统维持和调节功能的总量和单位面积量在空间上都存在差异性。从总量来看,宜兴、溧阳和金坛各市区较高,武进、丹徒和丹阳的服务功能总量较低,地形及水系分布是造成这一差异的主要原因;从单位面积的服务功能量来看,丹徒和丹阳较高,金坛、溧阳和宜兴处于一般水平,武进最低,圩区内土地利用方式的不同是造成这一差异的主要原因;③圩内生态系统服务功能的管理和恢复应参考服务能力大小,因地制宜区别对待。生态服务功能较强的市区,应发挥其生态功能的优势;生态服务功能较弱的地区,应采取一定的措施对其生态服务功能进行恢复;④研究成果对于圩内生态环境保护与恢复、土地利用结构优化等也具有参考价值。     

不同复苏方法对阴树脂复苏效果的影响研究

研究了直接酸洗复苏法、树脂转为氯型后酸洗复苏法、氯化钠转型后用次氯酸钠氧化复苏法、次氯酸钠氧化后用盐碱混液复苏法、双氧水氧化后用盐碱混液复苏法等五种不同的复苏方法对铁和有机物污染树脂复苏效果的影响。结果表明：复苏方法不同时，亚铁离子污染树脂的复苏效果和铁离子污染树脂的复苏效果是不相同的，同时可看出，双氧水氧化后盐碱混液复苏法复苏铁污染树脂的效果最好；五种不同的复苏方法对腐植酸污染的树脂都有较好的复苏效果，且复苏效果相差不大。     

施用污泥对土壤生态的影响

本文评述了施用污泥对土壤生态的影响,包括土壤碳、氮、磷、金属元素含量和pH值的变化;施用污泥能改善土壤的理化性质,影响土壤微生物的活动和植物的生长。      

塔里木盆地南缘克里雅绿洲土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究

以塔里木盆地南缘克里雅绿洲作为典型区,分析1991-2001年土地利用变化对生态系统服务价值的影响。研究结果表明,克里雅绿洲在1991-2001年土地利用变化很明显,生态服务价值从1991年的10．004×10^8元降到20,01年的8．792×10。元,生态服务价值损失了12％,平均每年净损失生态服务价值32．2元／hm^2湿地生态服务价值的变化最大,变化率高达-37．54％。湿地、水体面积变化的绝对量高、生态服务功能价值指数大是导致研究区生态系统服务总价值降低的主要原因。敏感性分析结果表明,克里雅绿洲生态服务价值对生态服务功能指数是缺乏弹性的,研究结果是可信的,可为研究区土地利用规划提供借鉴。     

全球变暖和人类居住地地域性变化的影响:鸟类越冬分布的转移

20世纪末,在美国马萨诸塞州的科德角,由于全球变暖的加剧,鸟类越冬出现了向北迁移的现象,这种北移与全球气温异常和当地冬季最低气温上升是分不开的.这一现象以及最近的其它研究结果都表明:最近的20年期间,全球变暖已造成规模大、范围广的生物地理意义上的变化,并对地球生态系统和人类构成了潜在的威胁.由于城市扩展引起的地方生境的变化主要对栖息地偏北的森林鸟类产生影响.在科德角,当地居民居住地扩大对鸟类栖息地分布的影响,在21世纪初,尚不及温室效应的影响大,但是,如果城市继续扩大,也许其影响会不亚干全球变暖.