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[交流] 讨教"冰川中无机碳研究"

那位仁兄研究这方面的资料?导师给了个这个方向.具体做什么自己也拿不出思路来!想了想,我是想做无机碳在冰川中迁移.有谁给点这方面的意见.
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1楼 2007-06-13 17:01:41
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铁杆木虫 (著名写手)
中国陆地和近海生态系统碳收支研究取得重要进展

发表于：2004-8-5 8:45:31



中国陆地和近海生态系统碳收支研究取得重要进展

      
   
    由中国科学院地理科学与资源研究所首席科学家于贵瑞和大气物理所首席科学家王跃思主持、中科院海洋所、遥感所、沈阳应用生态所、植物所、南京土壤所、东北地理与农业生态所、南京地理与湖泊所、水生所、寒旱所、亚热带农业生态所、生态环境中心、成都山地所、新疆生地所、华南植  物所、西双版纳热带植物园及ＣＥＲＮ有关台站共同承担的中国陆地和近海生态系统碳收支研究，经过两年多的协同攻关取得重要进展。在中科院日前组织的中期评估中，专家们经过实地考察，认真听取了项目及各课题组的汇报，认为该项目实施以来，初步建成了中国陆地和近海生态系统碳通量观测网络，并已用于观测数据，建立和验证各类生态系统模型，为实现最终研究目标奠定了良好基础。总体进展良好，较好地完成了预定的中期目标。  

意义及主要研究内容  

    大气中Ｃ０２、ＣＨ４和其它温室气体浓度升高导致的全球气候变化是人类共同关注的问题，是世界经济可持续发展和国际社会所面临的最为严峻的挑战。因此全球碳循环和碳收支是当前气候变化和区域可持续发展研究的核心之一，也是当前一系列大型国际合作科学研究计划的主题之一。对全球和区域碳循环的深入研究，不仅可为认识和控制全球气候变化提供理论基础，而且与地球生态系统的其它自然过程水循环、养分循环、生物多样性等）及人类的生存环境与社会的发展能源、工农业等息息相关。中国地域广阔，陆地和近海生态系统复杂多样，拥有自寒温带至热带的气候地带和特殊的地理区域，为研究全球碳循环和碳收支提供了良好的实验平台。同时我国的社会经济正处在高速发展阶段，为研究世界经济发展对碳收支的影响提供了难得的社会经济背景。中国典型的陆地和近海生态系统包括森林、农田、草原、湿地、内陆水体和近海生态系统等，对这些典型生态系统开展碳收支的综合研究，可望获得一些学术理论的重大突破，并将会对全球变化研究做出贡献。为我国社会经济的可持续发展提供科学依据的同时，还可为我国政府的外交谈判提供必要的知识、技术和数据贮备。  

    一、中国典型陆地和近海生态系统碳收支与碳储量研究  

    生态系统碳收支观测技术；典型生态系统碳收支时空变化特征和动力学机制；典型陆地和近海生态系统的碳收支参数遥感提取理论与方法；区域碳储量遥感模型；碳储量遥感信息分析与ＧＩＳ技术集成。  

    二、中国陆地和近海生态系统碳循环的主要生物地球化学过程研究  

    森林植被光合和土壤呼吸过程与土壤、气候变量的关系；森林生态系统ＮＥＥ与气候变量的关系；草地生物圈和土壤圈碳循环输入与输出机理；典型草地不同碳库的构成和特征的对比分析；农田生态系统土壤有机碳平衡的主要控制因素；农田生态系统固碳潜力和土壤Ｃ０２排放过程实验研究；典型湿地水－土系统碳素的生物积累与分解过程；典型湿地生态系统碳排放／碳固定的主控因素；典型湖泊碳循环输入与输出的界面过程；典型湖泊水体碳的循环转化动力学过程；典型湖泊水体生态系统内部碳循环过程；湖泊及水库总碳贮量及碳汇强度；河流入海的碳源作用过程。  

    三、中国陆地生态系统碳循环历史过程研究  

    历史时期中国ＬＵＣＣ土地利用／土地覆被的动态过程重建与主要驱动力分析和对碳蓄积的可能影响；中国历史时期不同流域系统内部ＬＵＣＣ与陆地碳过程的自然记录；中国社会经济结构、土地利用／土地覆被方式与陆地碳循环的相互作用；中国大陆冰川记录的温室气体变化与气候环境和陆地生态系统之间的相互关系。  

    四、中国陆地和近海生态系统碳循环模型研究  

    受气候、土壤和人类活动综合影响的土壤原有有机碳和外源有机碳植被凋落物、植株根茬、有机肥施用等分解、转化和排放过程模型；受气候、土壤和人类活动综合影响的植被光合作用和呼吸作用过程模型；受水文、气候和土壤条件等驱动的湿地生态系统碳转化、排放和固定模型；内陆水体生态系统水－气、水－土界面通量模型；近海生态系统碳循环模型。  

    五、中国生态系统碳源汇格局与增汇对策综合研究  

    森林、草地和农田生态系统碳增汇潜力与技术；土地利用变化对生态系统碳增汇潜力影响；增加国家森林覆盖率和湿地面积、调整种植业结构等对生态系统碳增汇潜力的影响；典型海域碳增汇潜力与技术；国际主要碳减排方案的比较。综合集成中国生态系统碳循环模型，研究碳循环综合模型与ＧＩＳ和ＲＳ的耦台技术。基于碳循环模型——ＧＩＳ－ＲＳ集成系统，分析中国生态系统碳源、碳汇强度的现实时空分布格局，编制区域性陆地生态系统碳排放通量的清单，模拟中国生态系统碳循环对全球变化的响应和反馈。综合研究不同生态系统类型碳循环过程和驱动力的差异，系统地阐明中国陆地和近海生态系统碳循环特征和机理。研究社会、经济、环境及人类活动对中国生态系统碳收支的综合影响，提出国家和区域性碳增汇对策方案，为国家的环境外交和生态环境建设提供策略和政策建议。综合集成陆地和近海生态系统碳收支数据研究数据库，组织出版系列研究成果专著和有关报告。  

总体目标及重要进展  

    该项目以解决科学问题为中心，着眼于服务我国的社会经济发展和环境外交。本项目通过对中国陆地和近海生态系统碳收支时空格局、碳循环过程和模型、生态系统的碳增汇／减排技术的系统研究，阐明中国陆地和近海生态系统碳收支的主要科学问题，实现学术理论的重大创新，提高我国在国际全球变化研究领域中的学术地位；为全球变化背景下中国社会经济可持续发展，森林、草地、农田、湿地、内陆水体和近海生态系统的管理提供科学依据，为我国参与联合国气候变化框架公约ＵＮＦＣＣＣ的外交谈判提供必要的知识、技术和数据贮备。  

    一、碳通量／碳储量观测研究  

    自“中国陆地／近海生态系统碳收支”研究项目立项以来，建成８个基于微气象法的通量观测站，及１６个静态箱／气相色谱法生态观测站，实现了遥感数据预处理及陆面信息提取研究平台，从而基本建成了以地面观测为主体，以卫星遥感观测为辅助的中国陆地生态系统通量观测研究网络ＣｈｉｎａＦｌｕｘ，构建了中国陆地生态系统与全球变化研究的实验和数据平台。获取了一批高质量的科学观测数据和遥感信息产品，取得了一些具有国际先进水平的研究成果，普遍得到国际同行的认可。  

    １．地面观测通量网络 以中国科学院生态系统研究网络为依托，以微气象学的涡度相关技术和箱式／气相色谱法为主要技术手段，建成中国陆地生态系统通量观测研究网络，为进行典型生态系统与大气间Ｃ０２和水热通量长期观测研究奠定了地面数据基础。ＣｈｉｎａＦＬＵＸ拥有６个微气象８种生态系统和１６个箱式／气相色谱法观测站，因为静态箱／气相色谱法适用于低矮植物温室气体排放的观测，不适用于高大森林的观测，因此在１６个野外站中，观测的内容和研究重点各有侧重。其中长白山、千烟洲、鼎湖山、西双版纳站主要以微气象法为主，箱式法为辅；海北、禹城作为两种观测的对比观测站，微气象法与箱式／气相色谱法并行观测，其余各站则以箱式法观测土壤呼吸为主。ＣｈｉｎａＦｌｕｘ在进行长期的通量观测的同时，可开展生态系统碳循环和水循环过程的综合研究，并已经系统地收集了观测站区的植被、土壤、水文和气象等科学数据。  

    ２、卫星遥感观测 充分利用卫星遥感数据系统，挖掘陆地和近海生态系统多变要素信息，为项目确立了卫星遥感通量观测数据源系统。针对广泛应用的ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ遥感数据解决了南方地区云覆盖对陆地生态系统信息提取的影响；针对新型的ＭＯＤＩＳ遥感数据实现了从原始数据到数据成品的整个处理过程；并不断开拓遥感数据信息提取数据源，初步开展了应用雷达获取相关数据的研究。  

    ３、数据建设 项目在国内首次获得了６个实验站８种生态系统类型连续一年的碳、水和能量通量的微气象法原始观测资料，及１６个生态站点碳通量静态箱／气相色谱法的原始数据。各站的有效数据在观测期间的９０％以上，远远地超过了项目对观测数据的要求。  

    在ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ及ＭＯＤＩＳ遥感数据预处理及信息提取技术研究基础上，项目生成了２０世纪９０年代前期及２１世纪初期中国陆地和近海生态系统定量遥感监测数据产品各１套，分别是１９９２年１ｋｍＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ中国陆地生态系统数据集和２００２年ＭＯＤＩＳ ３６波段中国及周边地区合成数据集。
  
    二、碳循环的生物地球化学过程研究  

    初步研究了典型陆地生态系统森林、草地、农田和湿地土壤碳库的输入／输出过程及其与环境因素之间的关系；湖泊与近海水气界面上碳素垂直转移过程及关键驱动因子；以及河流入海碳素水平转移过程及控制机制。  

    １、采用方法一致的具有可比性的森林凋落物分解“互置实验”，模拟研究了西双版纳、鼎湖山、会同和长白山森林凋落物分解过程，并在长白山站建立了用于实地模拟研究树木对大气二氧化碳浓度升高适应过程的开顶箱系统，以研究不同树种对二氧化碳浓度升高的响应。  

    ２、以内蒙古温带草甸草原、羊草草原、大针茅草原、干草原、以及开垦草地和放牧草地等人类活动的影响类型为研究对象，通过３年的野外连续实验研究，确定了草地生态系统土壤－植被－大气之间碳素循环强度的定量关系，补充了我国草地生态系统碳源汇缺乏冬季观测数据的不足，证明草地生态系统碳循环与有机碳含量的正相关关系。  

    ３、基于历史数据的调研和实验测定，研究了近２０年我国农田有机碳演变趋势、农田土壤平衡有机碳现实土壤有机碳含量与平衡有机碳含量的偏离方向和程度的区域差异以及氮素对农田生态系统碳循环的影响。  

    ４、以三江沼泽湿地为主要研究对象，研究了典型湿地生态系统碳素的积累与分解过程以及人类活动湿地垦殖对湿地生态系统碳循环过程的影响。  

    ５、以东湖、巢湖、抚仙湖和太湖为主要研究对象，研究了东湖碳库及碳的沉积规律、东湖和太湖水气界面Ｃ０２通量特征、不同植被类型对水气界面碳释放的驱动作用以及水生植物对水柱碳库的影响。  

    ６、对近海碳循环关键生物地球化学过程研究所需的资料进行了系统查阅，建立了海洋碳循环系列项目的分析方法及研究技术手段，完成了６个航次的外海调查，对一些关键性的科学问题进行了研究，取得了一些进展：对近１０年来国内外涉及海洋碳循环过程研究的文献资料进行了系统的查阅分析和整理；完成了海洋碳循环关键项目特别是建立了海－气界面碳通量估算方法、海水中ＤＩＣ的现场测定方法、生物生产过程的实验研究方法以及沉积物中无机碳形态的分析测定方法；进行了６个航次的海洋现场调查，两次长江口预定海域的现场调查，两次是在渤海典型海域进行调查取样，两次是南黄海的调查取样，获得了一批珍贵的现场分析资料。  

    三、碳循环的历史过程研究  

    历史时期中国土地利用／土地覆被变化与碳循环研究基于历史土地利用变化文献等资料的搜集整理，分析了最近３００年以来３００年、１００年和最近２０年等三个时间尺度上中国东部地区的土地利用及变化情况，初步完成了历史土地利用图谱等工作。  

    冰芯记录的碳循环历史过程研究主要侧重在野外考察和室内分析研究，并且对第四纪冰川作用区的近地表大气Ｃ０２浓度进行连续两年的监测。已完成喜马拉雅达索普冰芯甲烷加密测试工作，取得２０００年来高分辨率中低纬度大气甲烷含量变化数据；完成珠峰绒布两支冰芯约１０００年来大气甲烷的测试工作及２００２年慕士塔格９６米冰芯甲烷的分析测试，目前正在对该冰芯进行定年。在室内原有仪器设备的基础上，投资９０多万元，建立了高精度冰芯包裹气体及同位素提取分析装置和大气、雪冰碳黑提取分析装置。  

    四、碳循环模型研究  

   １．森林生态系统碳循环模型 完成了可以模拟随森林年龄变化的森林生态系统碳－氮－水耦合模型的建立。初步模拟实验表明，这个模型在中国东北与西北地区可以相当合理地模拟森林碳氮收支及其与林龄地关系。同时，模拟研究表明，我国西北森林的碳汇功能无论目前或气候变化情景下都十分有限，不宜列为固碳潜在区。因此，在这里搞生态建设应采取总量控制，在水分条件较好的区域也不宜突破森林覆盖率２５％的界限。  

   ２．草地生态系统碳循环模型 发展了基于叶片光合作用机理的多尺度耦合的羊草草原生态系统动态模型。从影响叶片光合作用的机理出发，根据对羊草叶片气孔导度、净光合速率等生理生态特征和光、温、湿等环境因子的观测，指出影响羊草叶片气孔导度的主要环境因子是光合有效辐射、叶片与空气间的水气压亏损及空气温度。在对国际两类代表性气孔导度模型比较及筛选气孔导度主导控制因子研究的基础上，建立了适用于羊草叶片的气孔导度模型。该模型与描述植物光合作用机理的光合生化过程模型，水汽传输过程模型和能量平衡过程模型相结合，建立了能够模拟瞬时Ｃ０    ２、水汽和热量交换状况的羊草叶片光合作用耦合模型。在此基础上，通过大叶模式和多层模式相结合的尺度化方法，同时考虑到羊草群落的呼吸作用，最终建立了多尺度耦台的羊草群落净第一性生产力动态模型。据比较，该模型的模拟结果与实际观测值有一致的变化规律，而且比国际著名草地生态系统模型——ＣＥＮＴＵＲＹ对于生产力的模拟结果更接近于实际观测值。该模型不但建立了羊草叶片气孔导度模型，同时考虑了水、热、气的传输过程的耦合，实现模拟参数的本土化，并且利用大叶模式和多层模式相结合的方法完成尺度化转化，是草地生态系统碳循环模型的核心部分。  

    ３．农田生态系统碳循环模型 根据地气系统碳交换的基本原理，即：植物净初级生产力为总初级生产力减去植物自养呼吸；净生态系统生产力为净初级生产力与土壤异养呼吸之
到此有更多的：
http://www.csnr.org/article.asp?articleID=160&sortid=13
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2楼2007-07-11 07:51:37
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