环境微生物学是生命科学与地球科学的交叉学科，近年来发展迅速且得到学术界和社会的广泛关注，但现有数据共享平台难以同时支持微生物数据和地学空间数据的高效组织和管理。针对该问题，在第二次青藏高原综合科学考察研究任务五专题三支持下，兰州大学建设了泛第三极环境数据中心，实现了Web环境下16S rRNA基因、宏病毒组和宏基因组等环境微生物数据与相关环境因子数据的集成、管理和查询，并以地图形式直观地展示样点空间分布，为用户提供了便捷、易用的数据共享平台。中心未来将继续完善平台的在线数据可视化和分析功能，以更好地服务于环境微生物和全球变化研究。
环境微生物学是生命科学与地球科学的交叉学科，近年来发展迅速且得到学术界和社会的广泛关注，但现有数据共享平台难以同时支持微生物数据和地学空间数据的高效组织和管理。针对该问题，在第二次青藏高原综合科学考察研究任务五专题三支持下，兰州大学建设了泛第三极环境数据中心，实现了Web环境下16S rRNA基因、宏病毒组和宏基因组等环境微生物数据与相关环境因子数据的集成、管理和查询，并以地图形式直观地展示样点空间分布，为用户提供了便捷、易用的数据共享平台。中心未来将继续完善平台的在线数据可视化和分析功能，以更好地服务于环境微生物和全球变化研究。
北极海冰是地球气候系统的重要因子,获取精确的海冰厚度及其变化信息对于开展北极和全球变化研究等有着重要的意义.卫星测高是获取连续、大范围海冰厚度的主要方法之一.冰间水道识别是卫星测高方法估算海冰厚度的关键之一.基于CryoSat-2数据,利用遥感影像对两种主要的冰间水道识别方法进行了对比,发现波形特征法能够更好地识别冰间水道.考虑到雷达信号对海冰表面积雪的不完全穿透,对海冰干舷-厚度转化模型进行了优化,通过选取合适的输入参数,获取了2010年11月至2019年12月北极海冰厚度,并利用IceBridge海冰厚度产品和仰视声呐数据对计算结果进行了验证,结果表明本文海冰厚度解算精度优于0.2m.最后,结合PIOMAS海冰模式数据、北极气温和海表面温度数据对北极海冰厚度变化特征进行了分析,发现2014年北极海冰厚度出现剧烈增长的现象.
北极海冰是地球气候系统的重要因子,获取精确的海冰厚度及其变化信息对于开展北极和全球变化研究等有着重要的意义.卫星测高是获取连续、大范围海冰厚度的主要方法之一.冰间水道识别是卫星测高方法估算海冰厚度的关键之一.基于CryoSat-2数据,利用遥感影像对两种主要的冰间水道识别方法进行了对比,发现波形特征法能够更好地识别冰间水道.考虑到雷达信号对海冰表面积雪的不完全穿透,对海冰干舷-厚度转化模型进行了优化,通过选取合适的输入参数,获取了2010年11月至2019年12月北极海冰厚度,并利用IceBridge海冰厚度产品和仰视声呐数据对计算结果进行了验证,结果表明本文海冰厚度解算精度优于0.2m.最后,结合PIOMAS海冰模式数据、北极气温和海表面温度数据对北极海冰厚度变化特征进行了分析,发现2014年北极海冰厚度出现剧烈增长的现象.
近年来,以气候变暖为主的全球变化引起了人们的高度重视,而冻土活动层厚度对此具有指示作用,因此,气候变化对冻土中温室气体排放的影响及其响应机制已成为环境地学的研究热点之一。本文通过对我国青藏高原及东北大、小兴安岭等冻土中CO2、CH4和N2O等温室气体产生途径与排放方式归纳总结,探讨温度变化、降水格局变化以及氮沉降对我国冻土温室气体排放的影响。温度和降水变化以及外源氮添加均可显著改变土壤理化性质和微生物活性,从而影响土壤碳氮循环,导致温室气体通量发生变化,但不同土壤生态系统温室气体对环境变化的响应存在差异。未来应加强不同生态系统温室气体通量对全球变化的响应研究,以期为制定适应全球变化的政策提供科学依据。
近年来的研究报道表明全球大部分地区夜间增温幅度大于白天增温幅度，即增温存在昼夜非对称性（asymmetric trends）。随着全球范围内的富营养化，湖泊生态系统初级生产力显著提高；因此相比于海洋生态系统，虽然湖泊生态系统面积较小，但在地球化学循环中扮演越来越重要的角色。本项目拟以大型、浅水、富营养化湖泊——太湖为例，采用野外高频监测、太湖原位模拟实验以及室内纯培养实验等技术手段相结合，以浮游植物为主要研究对象，探讨昼夜非对称性增温对浅水湖泊生态系统的影响。项目预期阐明太湖昼夜水温的长期变化规律以及对浮游植物群落演替的影响；揭示浮游植物群落结构及其吸收与释放CO2总量对昼夜非对称性增温的响应，以及背后的机制。研究结果可以深化淡水生态系统对当前气候变化响应，以及气候变化对淡水生态系统碳平衡影响的认识。
2016-01东北多年冻土区作为高纬度寒区之一,对全球变化较敏感.本文基于AVHRR和MO-DIS两种遥感数据源的归一化植被指数,应用CASA模型对1982—2009年东北多年冻土区植被净初级生产力(NPP)进行模拟.结果表明:1982—2009年,东北多年冻土区年均气温、年太阳辐射总量和年日照时数显著上升,年降水量显著下降,CO2浓度及其年增长率显著增大;植被年NPP呈显著的先增加后降低趋势,变化分异节点在1998年.研究期间,东北多年冻土区植被年均NPP总量为623gC·m-2,植被年NPP空间分布差异明显.降水是该区生长季植被生长的主要影响因子,植被NPP对气候变化响应的空间异质性明显.土地利用变化通过改变土地覆被状况使植被NPP发生变化,影响了植被NPP的时空分布特征.植被NPP与CO2浓度呈显著正相关.多年冻土退化对植被NPP的影响随着各区域环境的不同而有所差异.多年冻土区植被NPP与年均地温呈显著正相关,与年最大冻土深度呈负相关.
【中文摘要】氮循环是全球变化研究的重要领域之一，雪冰中含氮物质的记录过程及其环境意义的讨论更是全球雪冰研究的热点之一。本项目以新疆天山冰川国家野外科学观测研究站的观测网络为依托，选取乌鲁木齐河源1号冰川、奎屯河哈希勒根51号冰川与庙尔沟平顶冰川，在多年观测研究与资料积累的基础上，通过大气气溶胶与雪坑样品，系统地探讨了天山东部典型冰川区气－雪－冰界面上主要含氮离子（硝酸根与铵根）的记录过程及环境意义。乌鲁木齐河源1号冰川积累区上方大气气溶胶与表层雪中含氮离子浓度均呈现出明显的季节变化，气－雪间硝酸根浓度在干季显著相关，而铵根则在湿季相关性较好。以夏季淋溶作用为主的后沉积过程可以明显改造雪层中硝酸根与铵根的浓度剖面，且雪层上部变化强烈，下部相对稳定。冰芯记录下的环境信息是经过长期淋溶改造后较为稳定的信息，浓度峰间距与通量都明显减小。三个典型冰川区同期雪坑样品中硝酸根浓度表现出自西向东升高的趋势，而铵根则为哈希勒根51号冰川＜庙尔沟平顶冰川＜乌鲁木齐河源1号冰川，这种空间分布格局受远源沙漠粉尘传输、近源工农业生产与生活排放以及积累区采样点环境差异的共同影响。
2008-01多年冻土这一极端的生境中,温度、营养物质、冻融过程等因素深刻影响和限制着冻土中微生物生理、代谢途径和生态结构.低温胁迫下,冻土中微生物从形态、生理和生化水平发展了特殊的耐受机制.冻融过程对细胞产生直接危害,并通过调节水盐、营养条件输送而间接地影响微生物活动.寒区工程扰动下垫面和周边一定范围内冻土的水、热、力学平衡,由此也改变了微生物赖以生存的微环境,破坏了地表植被和下伏冻土中微生物的联系.寒区油气管道泄漏后严重地污染土壤,并毒害和抑制冻土中微生物.冻土区微生物数量及生物多样性的波动与冻土的后生冷生作用以及生物地球化学循环密切相关.它们可能记录了冻土的发育、全球变化和生态环境变迁的重要信息.全球变暖背景下,冻土区微生物对有机碳和温室气体的束缚、吸收、运移和最终排放发挥着重要的作用,在全球碳氮循环和对气候系统的反馈中扮演重要角色.