湖泊碳循环研究进展及研究方法

近年来,碳循环问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,其中陆地生态系统碳循环又是全球碳循环中最复杂、受人类活动影响最大的部分,湖泊生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,在维护区域生态平衡和生物多样性保护等方面具有重要作用。由于全球湖泊面积迅速减少,湖泊生态系统正常的水循环和碳循环过程产生一定的变化,湖泊生态系统的演变也可能是全球大气CO2含量升高的一个不可忽视的因素,因此了解湖泊碳循环国内外研究进展及研究方法,对于研究湖泊碳循环对全球碳循环的作用有重要的意义。     

稳定同位素技术在湿地碳循环研究中的应用

稳定性同位素技术因其准确、灵敏和安全等特点而被广泛应用于生态学研究的诸多领域。稳定同位素技术在生物地球化学循环过程中存在独特的稳定同位素化学效应,近年来稳定同位素技术又被大量用于陆地生态系统碳循环机理方面的研究。湿地生态系统在全球碳循环中起着重要作用,其碳源和碳汇功能近来成为全球气候变化研究关注的重点问题。因此,碳的稳定同位素(13C)示踪技术适合研究从年到百年尺度的湿地碳循环过程。文章主要从湿地植被光合作用、土壤有机物质的沉积、溯源和可溶性无机碳的输入以及湿地中二氧化碳、甲烷排放等方面,重点综述稳定同位素技术在湿地生态系统碳循环中的应用。     

森林碳循环研究方法及其存在问题分析

碳循环对全球变化尤其是气候变暖影响巨大,森林生态系统作为陆地生物圈的核心,其碳循环动态已成为全球变化研究领域的热点。文章评述了森林生态系统碳循环的主要研究方法,包括生物量清单、微气象学与碳同位素技术等实验技术方法,地球信息科学方法以及模型方法,总结了森林生态系统碳循环各种研究方法的优缺点,并针对目前研究方法中存在的问题提出了有效的建议。     

中国湿地生态系统碳库对环境变化的响应分析

湿地作为全球最大的碳库之一,在全球碳循环中发挥着重要作用.而湿地碳库受到温度、降水量等环境因子的影响,所以评估多种环境因子的交互作用,对于深入理解和预测湿地生态系统不同碳库(植物、土壤和土壤微生物量)的碳储量变化至关重要.基于对42例1999-2019年发表文献研究数据的Meta分析,讨论了多种环境因子对湿地碳库的影响...     

湿地碳循环及其对环境变化的响应分析

对湿地碳储量、碳循环及其影响因素与环境变化的响应特征进行了综合分析。阐述了湿地生态系统是地球上重要的碳库,通过光合作用吸收大量的CO2。并将CO2转化为有机物碳,使其具有碳储量丰富、碳密度高等特点;但湿地资源的不合理开发和利用,改变了湿地环境。湿地由“碳汇”向“碳源”转化。湿地温室气体的排放又加剧了温室效应;全球气温升高、海平面上升及降水量的变化又对湿地分布及功能产生重大影响。指出合理控制湿地碳循环通量是保护湿地的关键。     

湿地生态系统保护与建设

湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统,具有涵养水源、净化水质、调蓄洪水、控制土壤侵蚀、补充地下水、美化环境、调节气候、保护海岸和生物多样性以及维持碳循环等巨大的生态功能。建设与保护湿地生态系统是国家生态安全体系的重要组成部分,是实现经济社会可持发展的重要基础。     

海洋碳循环与海洋生态系统动力学

在讨论了目前海洋碳循环研究的现状和存在的问题基础上,分析了海洋生态系统动力学在海洋碳循环中的作用.早期的碳循环研究着重在无机碳循环,随着研究的深入,考虑简单生物地球化学过程甚至带显式生态系统的碳循环模式正在逐步发展.指出了碳循环研究的未来方向,除了要更加准确理解物理过程外,发展带显式生态系统的碳循环模式是一个重要的研究方向.为此,要研究生态系统动力学中的某些关键过程的参数化方法,确定一些重要的参数值.期望今后的模式可更加准确地用于研究海洋生态系统和碳循环对全球变化的响应.     

生态系统呼吸温度敏感性的分布及影响因素

生态系统呼吸的温度敏感性(Q10)是表征气候变暖-陆地碳循环反馈作用的一个关键参数,然而其全球分布格局及其对关键环境因子变化的响应仍存在很大的不确定性.该研究基于全球199个站点的碳通量和气象数据,形成了一套全球生态系统呼吸温度敏感性的数据集.分析结果表明:全球生态系统呼吸Q10的平均值为(2.69±1.26),不同生态系统间存在显著差异,其中湿地的Q10值最高(3.37±1.62),灌丛最低(2.49±1.60).除多树热带草原外,各生态系统的Q10值均随纬度的增加而增大,随年均气温、年降水量及饱和水气压差的增大而减小,这种差异与环境因子对Q10产生影响的阈值范围有关.研究结果突出了生态系统呼吸Q10的空间变异及对环境因子的响应在生态系统碳循环研究中的重要性,并建议在陆地碳收支研究中除了考虑Q10的总体变化还应兼顾不同生态系统类型间的差异.     

遥感技术与陆地生态系统碳循环研究

在人类社会日益关注全球环境问题的今天,大气中CO2和CH4等温室气体浓度升高诱发的全球气候变化已成为可持续发展的最严峻挑战。因此,针对各个陆地生态系统的碳循环研究成为气候变化和区域发展研究的重点和关键。陆地生态系统中土地利用方式、植被种类等的变化,通过时间和空间的尺度来影响着全球碳循环,而遥感技术具有宏观、速度快、周期短、信息量大、多时相等特点,因此在植被覆盖和土地利用分类、碳循环遥感模型等方面都有着重要的应用。     

滨海河口湿地生态系统对全球气候变化的影响

本文介绍了当前气候变化和区域可持续发展研究的热点,阐明了湿地生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,分析了潮汐作用作为滨海湿地生态系统中最重要的变量,不仅可以影响到湿地生态系统的生产量、物种丰富度、有机物的积累及物质的循环,而且还可以影响近海及湿地生态系统中溶解有机碳和凋落物等的重新分布,但是其影响程度和规模目前的研究进展还无统一结论。因此,要充分结合国内外滨海河口湿地横向通量的研究进展,以潮汐过程为切入点,进一步深化滨海河口湿地碳收支研究,提高对不同区域及滨海河口滩涂湿地类型的固碳效率、碳库总量和生物地球化学循环过程的认识,从而改善滨海河口湿地碳通量估算的量化水平和精度。     

二氧化碳的失汇

温室气体的大量排放所造成温室效应的加剧是全球变暖的基本原因。全球和区域碳循环已成为全球气候变化研究的重要内容之一。碳汇的巨大功能深受世人瞩目,影响碳汇增加因素的研究也越加必要。     

碳排放核算方法概述与比较研究

全球气候变化是当今全球关注的焦点和研究热点,碳排放核算对温室气体减排和控制具有重要意义。对当前碳排放核算方法进行了概述,介绍了各核算方法的基本原理和方法,并分析了各核算方法的特点,将为碳排放核算及其方法的选取提供参考依据。     

胞外碳酸酐酶对湖泊微藻稳定碳同位素组成的影响

本文以红枫湖、百花湖和阿哈水库中的微藻为研究对象,通过测定湖水中的DIC含量,微藻胞外碳酸酐酶活力和藻体的稳定碳同位素组成等信息,来研究湖泊微藻的碳同位素组成对全球气候变化的响应。结果发现:水体无机碳和微藻胞外碳酸酐酶活力是影响湖泊微藻稳定碳同位素组成变化的决定性因素。本研究所获得的认识将在全球气候变化方面具有重要意义。     

全球变化背景下可持续的滨海旅游资源开发与管理

滨海旅游是最传统的、主要的旅游形式,也是现代旅游增长最快的领域,在国内外均具有举足轻重的地位。全球变化很可能是由人类活动引起,并且影响着旅游业的发展。旅游业通过使用交通运输系统尤其是航空旅行、旅游目的地住宿餐饮等活动排放大量温室气体,对全球变化做出贡献。可持续滨海旅游以可持续的资源开发和管理为基础,在全球变化背景下,要达到这一目标,需要在滨海旅游模式与产品类型转变、旅游资源利用方式转变、利益相关者协作等方面对滨海旅游资源进行优化开发和有效管理:以绿色思维指导低碳旅游模式,发展生态旅游和替代性旅游等新型产品;提倡降碳减排、发展碳补偿和碳经济、制定碳排放标准、鼓励新型节油节能科技应用;鼓励社区参与,平衡利益相关者的收益和兴趣,尤其是探察当地社区居民、旅游者和政府工作人员对全球变化的看法、态度、责任感和共识。这些措施将在规划-管理-监督-评估动态模型中得到优化。     

森林碳汇功能的研究进展

因全球温室效应和气候变化影响,以及森林对CO2的固定作用,使林业碳汇得到了世界各国的广泛支持和发展。文章主要围绕森林植被碳汇、土壤碳汇研究现状,森林碳汇功能的不确定性以及森林管理与碳汇的关系4个方面对国内外森林碳汇的研究进展简要综述,为森林碳汇的科学研究提供基础。     

A Land Cover Change Monitoring Program: Strategy for an International Effort

An international system for monitoring land cover change is needed to support a range of scientific and policy objectives. Although much of the technology and methods are readily available, such a program has yet to be implemented. This paper outlines the rationale, requirements, and strategy for implementing a land cover-monitoring program using satellite remote sensing, field and ground measurements, and models and assessments. The proposed program builds on existing activities throughout the world and is designed to simultaneously meet the needs of the international policy, global change research, and national resource management. Outputs from this program would provide support to the Framework Convention on Climate Change, lead to the development of consistent country-level emission inventories, and address important scientific problems in global change research such as closing the global carbon budget.     

海岸带蓝碳生态系统碳库规模与投融资机制

气候变化已成为当前各国面临的严峻挑战之一,通过“碳减排”和“碳增汇”实现碳中和是我国应对气候变化的关键途径。红树林、盐沼和海草床等海岸带蓝碳生态系统具有巨大的、长期可持续的碳汇功能,因而,保护和修复海岸带生态系统是具有可操作性的生态增汇途径之一。本文探究了中国红树林、盐沼和海草床等典型海岸带蓝碳生态系统碳库规模及其经济价值,并对浙江省霓屿红树林湿地和上海市鹦鹉洲盐沼湿地两个海岸带滨海湿地恢复区的碳汇能力开展调查和评估。结果表明,通过海岸带生态修复扩增蓝碳是实现碳中和的有效途径。研究结果可为面向碳中和的海岸带生态系统恢复及蓝碳交易体系的建立提供理论基础和数据支撑。