研究亮点

2017-04-12 21:10
地球环境学报 2017年3期
关键词:生态农业农业研究

研究亮点

树轮研究发现中太平洋厄尔尼诺增强事件将持续

热带太平洋地区的海表温度异常会严重影响全球大气环流,在年际和年代际尺度上对全球气候变化有直接影响。大量研究表明,热带太平洋存在东部型(东太)和中部型(中太)两种不同类型的厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)现象,他们分别以热带太平洋东部和中部地区中太平洋海表温度异常变化为主要特征。利用观测资料和气候模型在热带太平洋地区开展了大量的研究工作,但是长时间序列的ENSO重建主要集中在东太地区。越来越多的证据表明,随着人类活动导致的全球增温,中太厄尔尼诺事件日益频繁,对全球气温和降水产生重要影响。目前,人们对中太厄尔尼诺事件变强的原因仍然知之甚少,迫切需要了解中太ENSO的变化历史及规律。

树木年轮具有分辨率高,定年准确,样本易得等特点,因此被广泛的应用到过去气候变化研究中,更是过去千年北半球及全球温度变化重建的主要依据。树木年轮中的稳定氧同位素(δ18O)继承了大气降水的δ18O,适合来研究区域水汽循环规律和机制。为了研究中太ENSO变化,中国科学院地球环境研究所树轮实验室联合国内外10余家单位,选择台湾大雪山生长的红桧为研究对象,建立了过去818年的年分辨率树轮δ18O年表,并成功利用这条年表重建了中太地区1190 — 2007年的中太平洋海表温度变化历史。

研究发现,公元1651年发生过一次超强厄尔尼诺事件,南美的历史文献和热带太平洋的珊瑚对这次事件也有记录。在1790 — 1950年有一个明显的低温时段,而1950年之后中太平洋海表温度显著升高,是整个重建序列温度最高的时期。这个升温现象在Maiana和Palmyra的珊瑚δ18O序列中(均反映了中太平洋海表温度变化并代表ENSO变化历史)也有明显表现,这与人类活动导致的全球升温现象十分一致。这项研究成果对分析未来热带太平洋气候变化趋势及其全球影响具有重要意义。

该研究成果以Article形式于2017年5月发表在国际著名刊物《Nature Communications》上。

新参数化方案精确评估人为排放气溶胶间接效应

人为排放气溶胶与云的相互作用,由于其间存在复杂的非线性过程导致气溶胶间接效应的辐射强迫存在很大的不确定性,因而一直是气候变化研究的热点和难点问题之一。中国科学院地球环境研究所解小宁副研究员及其合作者在全球公用气候模式CAM5.1中首次发展并耦合了完整考虑云滴谱离散度的云水自动转化过程及云滴有效半径的参数化方案。研究成果发表于2016年5月12日《Atmospheric Chemistry and Physics》。

研究人员指出该新参数化方案可以更好的描述云的辐射强迫,特别是云的短波辐射强迫。该新方案可以显著改善气溶胶间接辐射强迫的模拟,有效减少气候模式估计与卫星观测到辐射强迫的差异。在全球尺度上,可使气溶胶间接辐射强迫减少0.10 — 0.21 W · m−2,而在北半球更加显著,该变化甚至可以达到0.25 — 0.39 W · m−2。这一新参数化方案将有助于进一步减少模式的不确定性及精确评估气溶胶间接效应。

(解小宁 DOI: 10.7515/JEE201703010)

揭示泥河湾盆地许家窑人的年代

许家窑遗址是泥河湾盆地唯一既蕴含大量旧石器和哺乳动物化石,同时又出土了20件古人类化石(被称为许家窑人或侯家窑人)的重要遗址。自20世纪70年代发现许家窑人化石遗址以来,其年代一直是东亚古人类学研究关注的焦点问题。然而,由于该遗址剖面缺乏适合进行同位素精确定年的材料,致使其年代问题一直存在争议。中国科学院地球环境研究所敖红研究员及其团队与中国地震局地质研究所等研究单位的合作,通过新的高分辨率磁性地层年代学和电子自旋共振测年法综合研究揭示出许家窑人的年代为26 — 37万年。研究成果于 2017 年 3 月在《Journal of Human Evolution》发表。

许家窑人是生活在我国中更新世晚期的一群体质特征非常特殊的古老型人类,其呈现出晚更新世东亚现代人、中更新世中期欧洲尼安德特人和中更新世早期东亚直立人的混合特征。许家窑人不是早期现代人和尼安德特人、也不是直立人。然而许家窑人具有与西伯利亚丹尼索瓦人(被称为“中亚的尼安德特人”)相似的牙齿结构,因此其可能代表早期的丹尼索瓦人,这暗示丹尼索瓦人在约40万年前就可能已扩散至东亚。

(敖 红 DOI: 10.7515/JEE201703011)

有机地球化学指标揭示美国中中新世Clarkia化石库沉积环境转变原因

美国爱达荷州的中中新世Clarkia古湖沉积是著名的新生代化石库,自20世纪70年代以来一直是国际上古生物学、埋藏学、地质学等研究的热点之一。然而,是什么因素终止了Clarkia化石库的超常保存?为何鱼类化石聚集在仅几十厘米的转换层?目前这都还是未解之谜。中科院地球环境研究所刘卫国研究员团队与美国布莱恩特大学杨洪教授团队合作,利用生物标志物和稳定同位素方法,揭示了Clarkia湖泊古环境演化的节奏和模式及其对化石保存状态的影响。研究成果发表于2017年3月《Geology》上。

研究人员通过对Clarkia 古湖关键地层微生物四醚膜脂GDGTs水深指标的连续分析,发现一次湖面快速下降超过10 m的突变事件。正是由于这一事件永久的破坏了Clarkia湖水的分层,使Clarkia古湖的沉积环境从还原条件转为氧化条件,并导致了湖中鱼类的集群死亡。进一步的GDGTs和叶蜡单体氢同位素分析表明当时的区域温度和水文背景基本稳定,没有出现可能引起湖泊水文环境变化的明显气候波动。结合沉积岩性分析,研究人员推断这一湖面快速下降事件可能与火山活动有关。 该项工作对这一经典化石产地的研究具有重要意义,同时也表明有机地球化学指标能够有效的应用到古老的第三纪湖相沉积物中。

(王欢业 DOI: 10.7515/JEE201703012)

第十八届中国农业生态与生态农业研讨会会议及征文通知

第十八届中国农业生态与生态农业研讨会定于2017年8月10日至8月13日在陕西省延安市召开。大会拟邀请长期从事农业生态研究与实践工作的国内外知名专家、学者、农业部领导和基层农民等对近年来国内外农业生态学领域的最新研究成果进行交流,了解农业生态学科研究最新动态,探讨全球变化下农业生态学面临的新问题与最新研究方法,促进国内外农业生态学专家、学者交流与合作,为提高我国农业生态学研究水平及学科建设服务。本次大会由中国生态学学会农业生态专业委员会主办,中国科学院地球环境研究所承办。现将有关事项通知如下:

一、会议目的

我国农业生态学在理论和体系建设中取得了一系列的重要进展,在国际同行中产生了重要影响,有力推动了我国生态农业发展。农业供给侧结构改革是当前我国重大战略需求,如何利用农业生态学的基本原理,发展适合我国现阶段农业需求的生态农业模式,促进农业生产结构调整、推进农业提质增效,是当前我国乃至世界生态农业实践面临的重要任务和严峻挑战。为此,中国生态学学会农业生态专业委员会拟在延安召开第十八届中国生态农业与农业生态学术研讨会,旨在探讨我国农业生态学研究的最新进展,服务我国农业供给侧结构改革。

二、会议主题

促进农业生产结构调整、推进农业增效提质中的农业生态学和生态农业发展

三、会议专题设置

1.农业生态学研究进展及生态农业发展的道路探索

2.生态农业与农业供给侧结构改革

3.绿色生产方式与粮食安全

4.全球变化背景下的生态农业模式

5.都市生态农业的原理与实践

6.农业生态学教学改革与实践

四、会议时间与地点

会议时间:2017年8月10日至2017年8月13日

会议地点:延安市石窑宾馆

五、会议主要日程安排

8月10日全天:报到。8月10日19:00— 21:00农业生态学专业委员会全体委员会议。

8月11日上午:开幕式及大会特邀报告。

8月11日下午:分会场专题报告。

8月12日上午:分会场专题报告。

8月12日下午:大会特邀报告、换届选举及闭幕式。

8月13日全天:生态农业考察。

六、会议论文征集

1.会议论文征集内容包括前瞻性综述,学科现状、前沿及展望,系统性研究成果,原创性研究工作等。

2.参会者请于2017年6月20日前将论文及摘要提交给会议秘书组,会前将出版论文(摘要)集。会议组委会将遴选优秀论文,在《地球环境学报》正刊集辑出版。

3.论文全文及摘要通过电子信箱发送至大会筹委会学术组,稿件截止日期为2017年7月10日。

七、大会筹委会秘书处与学术组

主办负责人:吴文良教授,中国农业大学资源与环境学院 13701128101,wuwenl@cau.edu.cn

承办负责人:陈怡平研究员,中科院地球环境研究所, 13649265535,lifesci@ieecas.cn

秘书组联系人:刘万岗,中科院地球环境研究所,liuwangang@ieecas.cn

学术组联系人:王 冲,中国农业大学资源与环境学院,13521569462,wangchong@cau.edu.cn

八、会议注册费

参会代表的注册费为每位1200元人民币,研究生的注册费为800元人民币(凭证件,不含博士后),食宿统一安排,费用自理。住宿地点为延安市石窑宾馆,住宿费为280元/天,火车站、汽车站和机场到石窑宾馆约12公里(具体路线在第二轮通知注明)。

九、会议联系方式

联系人:刘万岗

电子信箱:liuwangang@ieecas.cn

十、农业生态考察

会后将安排农业生态学考察,初步确定考察方案为:黄土高原生态环境与农业生态建设。

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