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土壤干层的形成对土壤-植被-大气连通体中的水循环过程和水文效应具有深刻影响。土壤干层形成以后,其动态演化过程对将会直接或间接影响地表植被系统的水土保持和生态服务功能。然而,正常水文条件下土壤干层的变化过程缓慢,难于获得变幅较大的野外观测数据,进而使得土壤干层的动态演化过程研究面临挑战。通过搭建野外降水控制试验平台,实现土壤水分输入端的定量控制,可模拟极端干旱和极端降水事件的发生情景,增加土壤水分变...
土壤膨胀可通过改变土壤结构和生态水文过程影响土壤系统健康。在干旱沙区,土壤膨胀引起的土壤高度变化会明显改变干旱沙区土壤的微地貌,并可导致土壤侵蚀的发生、生态水文过程和生物群落分布格局等多方面的改变。生物结皮作为干旱沙区地表重要的“生态系统工程师”,可加速土壤形成,改变土壤理化性质,但其在形成和发育过程是否及如何影响土壤膨胀还不清楚。
水库作为重要的水生态系统,其碳源汇动态对全球碳循环与碳收支有着重要影响。暴雨过程中微生物高代谢率以及来自上游有机物的持续输入和降解可能是水库碳排放的一个重要来源。暴雨会导致水温、溶解氧和水化学特征,尤其是溶解性有机物(DOM)来源组成发生巨大变化。这些参数通常在几个小时到几天内迅速波动,并显著影响二氧化碳和甲烷的产生和排放。然而,对水库水体理化参数和DOM来源组成的分析往往依赖于逐周、逐月、乃至逐...
土壤C、N和P化学计量常用于揭示土壤C,N和P之间的平衡与交互作用。解耦的养分化学计量不仅造成养分限制,还会抑制植物生长和微生物活性。不同生态系统类型下养分化学计量表现出较大变异。石砾在全球具有广泛分布,尤其在山地生态系统中。石砾的存在促进石砾-石砾和石砾-细土表面形成大孔隙,从而影响土壤水文过程,包括增加水分入渗,减少地表径流和土壤侵蚀等。此外,石砾作为土壤中潜在的营养源,其风化过程会释放有效养...
湖泊具有多种生态功能,是环境和气候变化的敏感单元之一。近年来,随着我国人口和经济的快速增长,陆源人为干扰活动加剧,湖泊富营养问题严峻,严重影响湖泊生态系统健康和流域居民用水安全。叶绿素a作为浮游植物中的主要色素,通常用于表征水生生态系统中藻类生物量的大小以及湖泊富营养化状态。因此,开展实时动态且高精度叶绿素a定量遥感研究迫在眉睫,以期阐释湖泊生态系统应对全球变化的响应机制。
水环境中的一些藻类生物量暴发性增长会形成藻华(ABs),对人类健康、生态安全和社会经济发展构成威胁。随着全球气候变化和人类活动的干扰,湖泊藻华问题不断加剧,已经成为一类全球性的生态环境问题。近年来,我国部分湖泊水库藻华频发,已经严重影响湖泊的生态功能与水质安全,给人类生产生活带来了严峻挑战,开展中国湖泊藻华的监控研究刻不容缓。 目前,我国蓝藻水华遥感研究多集中在三湖一库(太湖、巢湖、滇池、三峡水库...
被誉为“亚洲水塔”的高亚洲地区约有一半的冰川分布在喜马拉雅—喀喇昆仑山脉。20世纪中叶以来,气候变暖导致冰川消融,喜马拉雅地区冰川呈现加速消融态势,冰川的功能和价值不断衰退。针对气候背景下冰川与融水变化及其对人类社会影响等问题,中科院成都山地灾害与环境研究所聂勇研究员牵头的国际研究团队开展了相关研究并取得了新进展
钙华沉积被认为是重建古气候与古水文事件的重要信息载体之一,尤其对于高山峡谷区沉积物保存困难的地区。如何提取钙华沉积记录的环境代用指标并构可靠的年代序列,进而建立连续沉积与环境序列,成为揭示其区域古气候、古环境变化过程与规律的关键性难题。
生态学研究普遍侧重于环境的时空变化对生物的影响。对于生物改变环境,尤其是生物扰动这种不存在直接营养关系的生态学研究关注往往较少。河口湿地底栖无脊椎动物分布广泛,数量巨大,其活动对湿地沉积物具有高频率和高强度的扰动。蟹类是滨海潮间带湿地中最重要的底栖动物之一,其掘洞行为显著影响沉积物的养分有效性和沉积物的水分交换。目前蟹类掘洞等行为对沉积物微生物群落结构的影响仍知之甚少,限制了人们对湿地生物扰动和元...
抗生素在人类与动物疾病防治中发挥了巨大的作用。然而由于抗生素的大量使用,造成了环境中抗生素浓度的增加与污染。环境中的抗生素一方面会直接对生物体产生毒性效应,更严重的是,其能诱导环境微生物的抗性基因(ARGs),从而产生耐药细菌,进而通过食物链(网)的传递而威胁着人类健康。抗生素耐药已被世界卫生组织认为是21世纪人类面临的最大的公共卫生安全问题之一。由于ARGs存在于环境微生物中,在环境压力下,微生...
洪涝灾害、水资源短缺等严重的水问题,会造成严重的经济损失,并危及人民的生命安全,因此精确的水文模拟和预报对于水资源评估和洪水预警至关重要。
中亚是全球最干旱的地区之一,其生态环境脆弱,气候变化对该地区社会结构和经济发展产生了重要影响。长期以来,中纬西风环流被认为是影响该地区水文气候变化的最主要因素。但由于器测记录时间较短且空间分布不均,对该地区气候变化细节的认识不足,尤其是中纬西风环流南-北摆动对该地区气候的影响尚不明确。中国科学院地球环境研究所湖沼实验室、“一带一路”气候环境变化研究中心蓝江湖副研究员联合天津大学徐海教授和泰国朱拉隆...
近日,水建学院李毅研究员团队,先后在《Land Degradation & Development》(中科院一区,双一流B类)《Science of The Total Environment》(Top期刊)和《Agricultural Water Management》(中科院一区)发表高水平论文各1篇,李毅研究员均为通讯作者。
被视为“地球第三极”和“亚洲水塔”的青藏高原是亚洲众多河流的源头,影响着东亚和南亚几十亿人的生活。全球气候变化正在改变青藏高原的水循环格局,威胁亚洲水塔的安全。由于高原器测资料分布稀疏且观测时间短,难以揭示青藏高原地区水文循环的长期演变过程和规律。作为我国最大的湖泊分布区,晚第四纪以来高原湖泊群经历了剧烈的水位变化,留下了丰富的湖岸线和湖泊阶地记录,为研究湖泊水位变化和水循环过程提供了良好载体。
湖泊是干旱区水资源循环的重要环节和贮存库,干旱区湖泊水位变化是气候变化与人类活动对区域水资源影响的综合体现。然而并非所有湖泊都有实地监测数据,尤其在不发达地区或条件恶劣的偏远山区,因此对湖泊水位的大范围监测显得尤为重要。2003年,由美国国家航空航天局(NASA)发射的第一个星载激光高度计ICESat/GLAS成功运行,使得无资料地区获取湖泊水位高程成为可能。ICESat/GLAS数据也因其在精度...

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