大洋"生物泵"--海洋浮游植物生物标志物   总被引：5，自引：0，他引：5  

李丽  汪品先 《海洋地质与第四纪地质》2004,24(4):73-79

海洋浮游植物承担着目前地球上光合作用的一半任务,对大气CO2浓度和全球碳循环有重要的调控作用。从“铁假说”到“硅假说”,反映了大洋“生物泵”尤其是海洋中的不同浮游植物群对过去气候变化的响应和反馈。根据不同浮游植物产生的特定生物标志物可以定量再造海洋浮游植物群落组成,如岩藻黄素、CO2甾醇主要来自硅藻;而19’-己酰氧基岩藻黄素、C37—C39烯酮主要来自定鞭藻中的颗石藻。许多研究已成功利用现代环境中的色素和古代沉积物中的类脂物质,恢复水体中不同浮游植物的生物量和群落组成。虽然目前海洋浮游植物与生物标志物之间的关系还有待完善,但与其他方法相比仍不失为一种快速、有效的方法,在未来的海洋环境检测和古气候研究领域有重要的应用前景。  相似文献   

快速变化中北冰洋CO2汇研究进展     

《极地研究》2021,33(1)

作为高纬度吸收CO_2重要海区之一,北极气候和生态环境正发生快速变化,这些变化使得北冰洋CO_2的源汇格局及相关过程发生相应改变,并带来巨大的不确定性。表层海水CO_2分压(pCO_2)是评估CO_2源汇的重要参考指标,其调控因子较为复杂,特别是对于环境具有区域性显著差异的北冰洋。综合目前国内外对北冰洋碳汇的研究进展,阐述了北冰洋pCO_2和CO_2源汇的空间分布特征、重要影响因素及其在北极快速变化过程中的关键作用,同时提出预测未来变化的不确定性。由于北极快速变化,北冰洋的海洋生物地球化学碳循环过程及机制变得更为复杂,进而影响碳汇能力及CO_2源汇分布格局。根据目前的研究结果,最近20年间,随着海冰的快速退缩,北冰洋已经逐渐增强为重要的CO_2汇,最新的评估数值可高达180TgC·a~(–1)(1Tg=1012g),其中楚科奇海陆架CO_2汇几乎占到整体的1/3。未来的快速变化中,预测北冰洋碳汇将继续增强,但受限于营养盐的补给、升温以及海水酸化效应,其增长潜力低于预期。  相似文献   

陆表卫星遥感GLASS产品集的研发新进展     

梁顺林  陈晓娜  陈琰  程洁  贾坤  江波  李冰  刘强  马晗  宋柳霖  唐伯惠  徐蒋磊  姚云军  袁文平  张晓通  张玉珍  赵祥  周纪 《遥感学报》2023,(4):831-856

GLASS (Global LAnd Surface Satellite)产品集是在中国国家高新技术研究和发展项目“十一五”和“十二五”863计划及“十三五”国家重点研发计划的支持下,经十余年努力研发而生成的多种陆表特征参数的高级卫星数据产品。与国际上同类产品相比较,它们具有一系列的独特特性,正得到国内外1000多家单位研究人员的使用,总下载量超过1.7 PB。本文概述了GLASS产品集算法的发展,产品特征,精度验证,以及这些产品的一些初步应用示例。同时还介绍了30 m分辨率的Hi-GLASS产品集,以及将来继续完善和发展GLASS产品的一些考虑。  相似文献   

岩溶碳循环及碳汇效应研究与展望          下载免费PDF全文

章程  肖琼  孙平安  高旭波  郭永丽  苗迎  汪进良 《地质科技通报》2022,41(5):190-198

碳酸盐岩风化是全球碳循环的重要组成部分, 具有大气与土壤CO₂汇效应, 受生态系统因子驱动与全球变化影响, 岩溶地区碳汇具有地表和地下双碳汇特征。简要介绍岩溶碳循环与全球变化关系, 论述岩溶碳汇的相关科学问题和主要进展, 分析岩溶增汇潜力与土地利用变化, 进一步提出基于岩溶关键带理念的碳酸盐岩风化过程概念模型。碳酸盐岩风化产生的碳汇可能是全球碳循环"遗漏碳汇"的贡献者, 同时具有缓解土壤CO₂向大气释放的作用, 进而成为全球碳循环模型中"土地利用变化项"(E_LUC)的重要调节者(减源效应)。碳酸盐岩风化过程能快速响应短时间尺度变化环境因子, 是岩溶关键带中连接生物、水文与地球化学过程的核心驱动机制。岩溶碳循环可理解为是土壤-生态系统碳循环的延伸或横向组成部分, 共同组成岩溶地区完整的陆地浅表层碳循环系统。碳酸盐岩风化对大气CO₂浓度上升的负反馈效应, 石漠化治理与生态修复工程的持续推进, 蕴藏着巨大的岩溶固碳增汇潜力。应加强土壤CO₂季节及其区域变化监测与研究, 构建基于土壤CO₂与流域水化学指标相关性的反向模型, 为估算区域碳汇本底、评估年际碳汇增量与潜力提供更加清晰且有效的岩溶增汇方案与途径。   相似文献   

浮游有孔虫壳体重量的古海洋学应用     

秦秉斌  熊志方  李铁刚 《海洋地质与第四纪地质》2023,(4):1-9

海洋沉积物中浮游有孔虫壳体重量同时受到上层海洋钙化过程和深海碳酸钙溶解作用的影响，是一种潜在的古海洋代用指标。基于全球大洋表层沉积物的指标现代过程校准，发现当深海碳酸根离子饱和度<20μmol·kg^-1，溶解作用开始显著影响浮游有孔虫壳体重量。易溶种的壳体重量对碳酸根离子饱和度的响应更加敏感，可以作为可靠的深海碳酸根离子饱和度代用指标。当深海碳酸根离子饱和度>20μmol·kg^-1，浮游有孔虫壳体重量可反映其钙化程度。基于该指标的古海洋学研究揭示了冰期旋回中浮游有孔虫钙化过程主要响应海水碳酸盐系统和温度变化；上新世以来太平洋深海碳酸根离子饱和度演化主要受控于海平面、南大洋冰盖/海冰和全球温盐环流变化。浮游有孔虫壳体重量指标为探索海洋碳循环演化提供了有力工具。  相似文献   

西北太平洋深海有机碳埋藏演化及其气候环境意义     

方皓  张钰莹  胡利民  杜佳宗  季钰涵  石学法 《矿物岩石地球化学通报》2023,(4):728-740

西北太平洋发育差异显著的亚极涡和亚热涡海洋环流体系，具有不同的沉积源汇过程，可能影响海盆尺度有机碳的埋藏演化。本文通过系统整理亚极涡和亚热涡内深海沉积记录资料，建立了30 ka以来西北太平洋不同纬度深海有机碳(TOC)的埋藏演化记录，并探讨其控制因素。结果表明，受生产力、水体氧化还原条件和矿物保护等因素的影响，TOC埋藏通量(Mass Accumulation Rate, MAR_TOC)呈北高南低分布态势。末次冰消期亚极涡区MAR_TOC高值可能与水体层化减弱、垂向混合增强而导致的生产力较高有关，而末次冰期亚热涡区MAR_TOC高值则可能与风尘输入增强和底层水体相对还原有关，更利于有机碳的沉积和保存。此外，有机碳在深海的沉积埋藏过程和机制与矿物作用等密切相关，例如矿物压舱作用或更有利于亚极地高纬度深海有机碳的沉积埋藏。本研究有助于系统认识不同纬度深海有机碳埋藏保存的控制机制及其气候环境意义。  相似文献   

中国西南喀斯特地区水库溶解态与颗粒态碳研究进展          下载免费PDF全文

易沅壁  王万发  王宝利  汪福顺  李思亮 《地质科技通报》2022,41(5):341-346

为了阐明喀斯特水库对河流水体碳循环造成的影响, 总结了近年来喀斯特流域筑坝作用对不同形态碳迁移转化和环境影响的研究进展。通过光谱学、稳定及放射性同位素等手段等对喀斯特地区河流-水库系统中的溶解无机碳(DIC)、溶解有机碳(DOC)、颗粒无机碳(PIC)和颗粒有机碳(POC)迁移转化及其控制机制的研究, 发现喀斯特水库碳循环展现出明显的季节性分布特征以及梯级水库群可能会进一步放大单个水库的生态效应, 这一结果不仅极大地促进了人们对水库碳循环的认识, 还有利于探索河流碳循环中"遗失"的碳汇以及更加准确的评估岩溶水库在全球河流碳循环中扮演的角色。喀斯特水库相比非喀斯特水库对人为活动加剧的影响可能具有更强的响应强度, 这也意味着喀斯特水库在全球变暖的趋势中发挥的作用需要得到更准确的评估, 而在未来的研究中, 通过不同分析手段从微观到宏观系统性的总结不同形态碳迁移转化特点将更准确的回答该问题。   相似文献   

珊瑚虫-虫黄藻共生系统碳循环研究的若干进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

江志坚  黄小平 《海洋科学进展》2009,27(1)

综述并分析了珊瑚虫-虫黄藻共生系统碳循环研究的进展,主要包括珊瑚共生系碳的来源、碳利用机制及其碳循环的影响因素等.其中,珊瑚共生系碳循环的主要影响因素包括物理因素(光照和温度)、化学因素(CO2分压、营养盐、污染物)和生物因素(珊瑚共生系的营养方式),这些因素通过影响珊瑚共生系的生理活动(呼吸作用、光合作用和钙化作用)来影响其碳循环.最后提出碳循环的一些研究重点:1)珊瑚虫-虫黄藻共生系统碳循环对全球气候变化的响应;2)珊瑚虫-虫黄藻共生系统碳循环影响因素的耦合研究,从细胞和分子水平开展碳循环的影响机理研究;3)采用微传感器技术和叶绿素荧光技术,并加强它们在珊瑚虫-虫黄藻共生系统碳循环中的应用;4)珊瑚共生系呼吸作用对有机碳循环影响的研究,特别是呼吸作用、光合作用及钙化作用三者之间的相互作用对珊瑚共生系内部碳循环的影响机制.  相似文献   

海洋浮游植物初级生产力及碳生物量的检测技术研究进展          下载免费PDF全文

王庆轩  崔正国  曲克明  王庆奎  魏玉秋  孙军 《海洋科学》2023,47(8):131-140

浮游植物是海洋生态系统中的主要初级生产者，构建海洋食物网、生物泵和元素循环（包括碳循环、氮循环和硅循环等）的基石。因此，海洋生态系统中的元素循环和能量流动均与浮游植物的生长和代谢息息相关。海洋碳循环是全球碳循环的关键环节，也是全球生态系统中生物地化循环的重要组成部分。尽管浮游植物在海洋碳循环中起着至关重要的作用，但是直接测定浮游植物的初级生产力和碳生物量依旧受到传统技术和方法的限制。本文详细介绍了有关浮游植物初级生产力和碳生物量检测的各种技术和方法，列举了其各自的优缺点。目前，测定海洋浮游植物初级生产力的主要方法有黑白瓶法、遥感估算法、碳同位素测定、快速重复率荧光法；测定海洋浮游植物碳生物量的主要方法有细胞体积转换法、流式细胞术、电子探针X射线显微分析、分位数回归模型估算法。通过对比分析发现碳同位素与快速重复率荧光法相结合可以更高效测定出初级生产力，而最具优势与应用前景的碳生物量检测方法是基于分位数回归模型估算法。其中，基于分位数回归模型估算法具有拟合异常值、测定结果准确等优势，能够实现现场浮游植物群落以及各个功能群碳生物量的估算，并能够与卫星遥感技术手段相结合，可以应用于大尺度和长时间序列的海洋浮游植物碳生物量估算。通过本文的综述，一方面为海洋浮游植物初级生产力和碳含量的研究提供一个基本和系统的认识，另一方面为深入研究浮游植物在海洋碳循环以及全球碳循环中的作用提供参考。  相似文献   

区域海洋模式中的开边界问题          下载免费PDF全文

储敏  徐永福 《海洋科学》2009,33(6):112-117

因研究对象不同,目前的海洋环流模式常分为全球模式和海盆尺度(区域)模式,各个模式考虑的物理过程、参数化方法、数值解法和分辨率都不尽相同,因此不同模式的计算结果存在差异,尤其区域尺度上的差异更为明显,这就对发展区域性的海盆尺度环流模式提出了要求.海盆尺度模式可以使用更高的分辨率,考虑更精细的物理和生化过程,从而对区域的刻画更为准确和真实,而且,在碳循环的研究中,陆架边缘海碳循环是新的研究热点,这也需要进一步发展海盆尺度的碳循环模式.另外从计算方面来说,限于目前的计算条件,在未来很长时间内海盆尺度碳循环模式都将与全球模式同时存在并互为补充.  相似文献