【摘 要】
:
在全球变暖背景下,气候变化和人类活动对地球系统各个圈层的影响日益加剧。湖泊作为水圈、生物圈、大气圈、岩石圈等圈层相互作用的连接点以及重要的陆地生态系统,其对这两种驱动力的响应的异同仍不清楚。因此,提高对气候和人为干扰的长期影响的认识,于当前的湖泊与流域管理而言是必要和有益的。云南高原内生物多样性丰富、人口稠密,也是东亚亚热带地区典型的火灾易发区,区域生态环境安全与社会经济发展受到印度夏季风变化的影
论文部分内容阅读
在全球变暖背景下,气候变化和人类活动对地球系统各个圈层的影响日益加剧。湖泊作为水圈、生物圈、大气圈、岩石圈等圈层相互作用的连接点以及重要的陆地生态系统,其对这两种驱动力的响应的异同仍不清楚。因此,提高对气候和人为干扰的长期影响的认识,于当前的湖泊与流域管理而言是必要和有益的。云南高原内生物多样性丰富、人口稠密,也是东亚亚热带地区典型的火灾易发区,区域生态环境安全与社会经济发展受到印度夏季风变化的影响。该区域广泛分布的构造湖泊是开展过去气候变化、人类活动以及环境响应研究的理想载体。尽管前人已经基于该区湖泊沉积开展了过去气候变化和湖泊环境研究工作,但是全新世印度夏季风演变历史及驱动机制仍存在争议,人类活动如何长期影响自然环境也未明晰。因此,亟需在该区域开展高分辨率的古气候与古环境历史重建工作。本研究一方面基于滇中的异龙湖开展区域气候背景重建,进而探究湖泊生态系统对气候变化以及人类活动响应的差异;另一方面,基于滇池、星云湖、杞麓湖以及异龙湖沉积物黑碳指标重建了滇中地区全新世以来的火历史,并结合现代火活动观测数据集,探讨不同时间尺度上驱动区域火活动变化的可能的气候与人为因素。本研究开展的具体工作及得到的结论如下:基于异龙湖沉积岩芯Yilong C-19中13个植物残体和木炭样品的AMS 14C年代数据,建立了过去12000年以来的年代框架。利用多种地球化学指标(碳酸盐的碳、氧同位素、元素、总有机碳和总氮含量)重建了区域气候演变、湖泊水文变化及生态系统响应。结果表明,晚冰期至全新世初期,异龙湖沉积物以陆源石英碎屑为主,有机质与碳酸盐含量较低,表明气候持续寒冷湿润,流域生产力较低;中-晚全新世期间,自生方解石大量沉淀且其氧同位素值逐渐上升,指示陆源碎屑输入的元素含量(指数I)与TOC含量减少,表明随着印度夏季风降水的持续减少,流域侵蚀减弱,生产力降低。其中在9.7~8.7 cal kyr BP(对应9.3 kyr事件)期间,降水量骤减,沉积物中出现氧同位素强烈偏正的菱铁矿,流域侵蚀程度迅速下降;近1500年来人类活动强度增加,诱发强烈的水土流失,大量陆源物质被输送至湖泊并保存在沉积物中,湖泊富营养化程度自600 cal yr BP以来日趋显著。这两次百年-千年时间尺度的自然和人为事件对湖泊生态系统产生了不同的影响。9.3 kyr事件影响下湖泊生物量缓慢减少并逐渐恢复,表明湖泊生态系统对此自然气候事件的干扰具有一定的抵抗能力。然而,流域内长期的森林砍伐和农业耕作等人类活动,降低了湖泊生态系统的稳定性,正反馈效应增强,导致湖泊系统偏离了原来的稳定状态。将云南省2001~2020年的卫星火点数据与NDVI、地面气象观测数据进行时序对比分析,结果显示在月与年际尺度上,冬春季节的湿度变化是区域火活动发生的主要控制因素。进一步对滇池、星云湖、杞麓湖以及异龙湖岩芯样品中的黑碳含量进行分析,并结合AMS 14C测年结果集成重建了全新世以来滇中地区的古火历史。结果表明,湿润的全新世早期(11.7~6 cal kyr BP)火活动较少,而湿度降低的中全新世期间(6~2.8 cal kyr BP)火活动增多,这表明在生物燃料储量充足的背景下,湿度控制了该地区的火活动。2.8 cal kyr BP以来,区域持续干旱,但火活动迅速减少,这与人为因素导致的生物燃料储量减少有关。预计在未来持续干旱和植被覆盖增加的背景下,我们认为积极的火灾管理和计划清除措施的是十分有必要的。
其他文献
氟喹诺酮类抗生素(FQs)是水环境中常见的难降解有机污染物,其污染水体的修复备受关注。基于硫酸根自由基的高级氧化工艺(SR-AOPs)被认为是处理FQs的一种良好策略。生物炭(Biochar,BC)具有较大的比表面积,且能够暴露大量的生物活性位点,拥有良好的生物催化特性,是活化过氧单硫酸盐(Peroxymonosulfate,PMS)的良好材料,但是生物炭基非均相催化剂回收困难。而磁性生物炭具有优
我国铁路桥梁中广泛采用重力式桥墩。铁路重力式桥墩由于截面尺寸大,仅布置护面钢筋,配筋率较低,导致其延性能力不足,抗震性能较差。本文针对低配筋的铁路重力式桥墩延性不足的问题,研究在墩身底部设置无粘结钢筋以提高桥墩延性的设计方法,探讨无粘结钢筋对桥墩延性性能的影响。研究结果可为地震区铁路混凝土重力式桥墩的合理设计提供参考。采用拟静力试验、理论分析及数值模拟方法开展研究。主要研究工作如下:(1)以墩高1
钻孔灌注桩的承载性质与施工方法密切相关,对于泥浆护壁钻孔灌注桩桩底沉渣及桩壁泥浆套层是造成钻孔灌注桩承载力缺损、桩顶沉降量过大的决定因素,同时也是造成钻孔灌注桩承载效益不高的重要原因。因此,由钻孔灌注桩与注浆技术相结合的桩工技术应运而生。该新桩型是指在灌注桩中预埋压浆管路,成桩后对桩侧或桩端土体进行高压注浆的处理工艺,因其工艺简单、效果可靠等优势,已被广泛应用于地基处理的相关大型工程中。然而,现如
北疆地区是丝绸之路经济带的重要组成部分,也是古丝绸之路的关键区域之一,区域生态环境脆弱,对气候变化高度敏感,丝绸之路兴衰与人类活动强度对气候变化的依赖性较高。深入研究该地区过去的气候、水文变化的规律和机制,有利于为历史时期丝绸之路兴衰提供气候环境背景。该地区过去已开展许多气候变化方面的研究,但低海拔绿洲地区仍缺少高分辨率的气候水文记录,山地与绿洲湖泊之间水文动力关联对比研究相对匮乏,该区域历史时期
斜拉索是斜拉桥的主要受力构件,由于受环境因素、材料特性、使用条件等原因产生损伤,往往使得其实际寿命远远低于斜拉桥的设计使用寿命。为探索斜拉索的损伤程度会对斜拉桥自身的力学性能产生多大的影响,按照1/80的缩尺比例制作了联塔斜拉桥的室内试验模型,并建立了斜拉桥的数值模型,对边跨、中跨不同位置的拉索单根断裂工况下斜拉桥静、动力学性能进行了试验研究,并将试验结果与数值分析结果进行对比验证。(1)单根拉索
蒙古西部阿尔泰地区主要受西风带的控制,由于复杂的地形和环流因素以及部分代用指标指示意义不够明确等原因,气候环境演化历史复杂,需要有更多定年可靠、指标意义明确的记录。而蒙古的沙漠和戈壁作为中东亚沙尘暴的主要沙源之一,研究该地区风沙活动历史对于深刻理解北半球粉尘堆积历史及其环流背景具有重要意义,但目前仍缺乏连续的风沙或粉尘活动的历史记录。论文利用蒙古西北部Tolbo湖岩芯(TB19-A,332 cm)
全球气候变化一直是近年来研究的热点问题,末次冰期千年时间尺度气候突变事件(Dansgaard-Oeschger事件)也开始引起了人们的广泛重视。过去的数值模拟研究表明,冰阶冷期北大西洋高纬度地区气候变率在年际-年代际尺度的振幅远大于间冰阶暖期,但其动力机制尚不清晰。除此之外,古气候重建记录显示,冰阶时期北半球高纬度部分海域的表层海温中出现了与南极和低纬度地区类似的渐变特征,说明该地区表层海温存在局
定西市位于陇中黄土高原地区,是我国旱作春小麦的主产区之一,该区域的温度、降水和日照三个气象因子对春小麦的物候期和产量均有较大的影响。本文采用定西市近60a(1961—2020年)气象数据和农业气象试验站近35a(1986—2020年)的春小麦物候期和产量资料,运用气候诊断分析方法和单因素线性方程以及点聚图方法,对在当地气候条件影响下,旱地春小麦物候期和产量对温度、降水和日照变化的响应进行了研究分析
超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)与普通混凝土(normal concrete,NC)相比,具有良好的力学性能和优异的耐久性,获得了土木领域研究人员的青睐。在桥梁工程上应用UHPC,可以有效应对普通混凝土桥梁自重大、耐久性差所带来的桥梁跨度难以提升、梁内钢筋易腐蚀、桥梁的疲劳性能差等问题,具有巨大的应用前景。但已有研究表明,UHPC整浇梁在受
随着社会的不断进步、人口的急剧增长,我国城市面临了巨大的交通压力。为了缓解交通拥堵,便捷人们出行方式,一大批地铁建设加快了步伐,而穿河地铁项目的出现,更是为我国地铁建设开启了新的篇章。穿越河流修建地铁项目一直是工程技术界的难点和热点,是一项极具挑战性的工程,加之盾构施工技术的复杂性,使得穿河地铁盾构施工存在许多风险。因此,本文以穿河地铁盾构施工项目为研究背景,通过分析穿河地铁盾构施工安全风险的产生