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地球环境

2020-08-23

科学中国人 2020年13期
关键词:青藏高原排放量益生菌

西风与帕米尔—天山的相互作用导致晚渐新世中亚干旱环境分异

兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室、泛第三极生态环境与气候变化前沿科学中心陈发虎院士等人与合作者揭示西风与帕米尔—天山的相互作用导致晚渐新世中亚干旱环境分异。研究论文发表于Geology。研究发现自~2500万年开始,帕米尔—天山西侧迎风坡气候变湿、碳酸盐氧同位素整体偏负,而东侧背风坡干旱化显著加剧、碳酸盐氧同位素整体偏重,据此提出了亚洲内陆气候环境自~2500万年开始产生显著的东西向分异。论证了帕米尔—天山部分山体可能在~2500万年已隆升到能产生环流效应的临界高度(~3000ma.s.l.),揭示了帕米尔—天山的构造抬升及其对西风环流的机械分流是亚洲内陆气候环境格局形成的主因。

该方案的缺点为:将车站结构和高架桥基础作为整体结构考虑,其受力较复杂,车站相对沉降及不均匀沉降对桥梁产生不利影响,可借鉴的经验和技术较少。

项目建设重点在乡村基层。福建省将防汛指挥决策预警平台延伸至乡镇,完成乡镇指挥决策预警平台建设,并建立预案、值班、物资储备和抢险队伍制度,防汛指挥部署前移到乡镇,增强“预警到乡”手段。

现代观测、地质记录和数值模拟(图片来源于兰州大学新闻网)

地震滑坡在山脉地貌演化中的作用

中国科学院地球环境研究所汪进等发现大地震在山脉地形地貌演化中发挥着重要作用。研究论文发表于Science Advances。研究团队在附近的高山上采集了海拔200米到1200米不同深度的土壤样品,分析了与沉积物对应的有机指标。结果发现,这些土壤的地球化学指标与土壤的海拔和深度有着很好的线性关系。基于这个关系,研究团队计算了过去1000年以来,Paringa湖泊沉积物有机质的海拔和深度。计算表明,每次地震后的有机质主要来源于约700米的高海拔地区,而地震前沉积物中的有机质主要来源于约450米的低海拔地区。研究表明极端事件,如地震和强降雨,可能在山脉的地貌演化中起着主导作用。

青藏高原江河甲烷排放机制及其全球重要性

北京师范大学环境学院夏星辉教授与合作者跨流域、跨季节探究了青藏高原江河甲烷排放机制,量化了青藏高原江河甲烷排放量并探讨其全球重要性。研究论文发表于Nature Geoscience。根据实测结果,青藏高原东部(四大流域内)3~7级河流甲烷总排放量(扩散与冒泡排放量之和)估算为0.20 TgCH4yr-1,其中冒泡排放量贡献高达79%。此时,CH4排放量以C计约为CO2排放量(2.70 TgCO2yr-1)的20%,以CO2当量计则是CO2排放量的2倍之高。当尺度上推包含1~7级河流时,CH4的总排放量将增至0.37~1.23Tg CH4yr-1。结果表明由于CH4以冒泡形式剧烈排放,青藏高原的高山冻土河流是大气CH4的热点排放源。

生物多样性形成机制研究

中国科学院动物研究所李义明研究团队和伦敦大学学院Tim Blackburn教授合作,揭示全球自然保护区抵抗外来动物入侵的机制及面临的挑战。研究论文发表于Nature Communications。自然保护区被誉为全球生物多样性保育的基石。保护当地生物多样性免受外来物种的侵害是保护区的主要职责。文章研究了全球11个类群共计894种外来动物在全球19万个陆地自然保护区的入侵现状、驱动因子和潜在挑战。这些保护区分布于215个国家或地区、涵盖了全球主要的陆生生物群落。研究结果为制定全球自然保护区的生物安全对策提供了科学基础。

《每日电讯报》中存在着对习近平治国理政思想的误读,这种歪曲现实的作风,违背了媒体行业的职业操守,而且不利于中国在西方民众中构建良好的形象,导致他们难以形成对中国的正确看法或客观认识。 “宣传本身就是具有强烈意识形态内涵的行为,高质量的宣传能做到摆脱宣传味的正向传播。 事实上,我们看到西方众多的知名媒体每天都有关于中国的报道,其语言不可谓不精当,其文风不可谓不老练,其煽动性不可谓不强烈,但正是由于意识形态的基调问题,这些报道的切入点和内容常常充斥着对中国的扭曲和偏见。”[9]

全球自然保护区抵抗外来动物入侵的机制及面临的挑战

北京林业大学张春雨教授等人为东北森林生物多样性纬向梯度格局提供了机制性的解释。研究论文发表于Global Ecology and Biogeography。研究发现β偏差随纬度梯度表现出非单调变化模式,在50°N附近出现峰值,反映出树种的组成及分布在中温带与寒温带之间的过渡与转变;之后由于环境异质性的降低,在寒温带随纬度的增加迅速下降,支持了第一个假设。β偏差的非单调纬向格局主要受东北地区年降水、降水季节性及最干旱季降水控制,因此环境过滤是β梯度的重要驱动力。环境贡献大小对区域物种库具有明显的依赖性,环境对β偏差的影响随着区域物种库的增大而增大,支持了第二个假设。

外来动物只入侵了9.1%的保护区,表明保护区抵御了部分外来动物的入侵(图1)。相比较而言,89.4%的保护区周边10公里地带已出现外来动物的野生种群,对保护区构成巨大威胁(图2)。入侵保护区的动物呈现“多源性”特点,东/南亚和非洲是主要输出地区,而欧洲和北美是主要输入地区(图3)。在不同类别的保护区中,国家公园入侵的物种数最高(图4)。保护区建立越早,防控外来种的效果越好;当地物种多样性越高,保护区抵抗外来动物的能力越强(图5)。超过95%的保护区有外来动物建立野生种群的适宜栖息地(图6),预示未来很高的潜在入侵风险。(图片来源于中国科学院动物研究所网站)

发现泥沙颗粒输运背后的力学机制

浙江大学海洋学院“百人计划”研究员托马斯·派兹(Thomas Pähtz)发现泥沙颗粒输运背后的力学机制,并推导出了描述粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。研究论文发表于Physical Review Letters。粗颗粒泥沙的动能耗散机制主导其输运规律。大气环境条件下颗粒和床面间碰撞是主要的耗散机制;而在水环境条件下,颗粒和床面间碰撞以及颗粒之间的碰撞起着同等重要的作用。根据这一新的理论认识,文章推导了能统一描述大气环境和水环境粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。这为深入认识地球甚至火星等外星球表面丰富多样的地貌形态提供了有力的理论工具。

益生菌对水环境污染物的毒性效应的调节作用

中国科学院水生生物研究所研究员陈联国团队揭示了益生菌Lactobacillus rhamnosus调节PFBS暴露引起的脂质代谢紊乱的能力。研究论文发表于Environmental Science&Technology。文章采用斑马鱼成鱼为实验对象,揭示了益生菌对水环境污染物的毒性效应的调节作用。在肠道微生物群落和脂质代谢功能方面,性别差异决定了益生菌与污染物的相互作用模式。考虑到益生菌在水产养殖、渔业资源和人类健康领域的广泛应用,相关的结果为评估益生菌的应用价值提供了基础数据参考,尤其是在环境污染较严重的区域,益生菌的应用需要综合考虑污染物的潜在影响。

青藏高原冻土及土壤碳变化的环境风险评估结果

清华大学水利系杨大文教授课题组与合作者开展青藏高原多年冻土融化的碳排放风险研究。研究成果发表于Science Advances。结果表明,青藏高原土壤有机碳总储量约为50.43Pg,其中37.21Pg在当前气候条件下常年位于冻结的多年冻土层中。此外,该研究还评估了升温背景下青藏高原冻土有机碳释放对区域碳循环的潜在影响。随着气候变暖,至21世纪末青藏高原多年冻土层中储存的土壤有机碳约22.2%~45.4%将发生融化,这一融化量可在相当程度上抵消了生物群系净固碳量,从而极大地增加了青藏高原多年冻土区从碳汇转变为碳源的风险。其中,3m以下深层冻土中有机碳融化量占冻土碳总融化量的比例高达29.6%~46.2%。

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