不确定性条件下的波罗湖湿地补水工程净碳汇优化模型研究

根据波罗湖保护区的现状和特点,综合考虑了社会经济效益和生态环境效益等相关因素以及补水过程中不确定因素的影响,采用区间两阶段随机规划方法,以芦苇湿地和沼泽湿地的净碳汇量最大化为目标,建立了基于不确定性条件下的波罗湖湿地补水工程净碳汇优化模型,以期获得净碳汇量最大目标下的波罗湖湿地生态补水优化方案。分析结果表明,以满足社会经济效益和生态环境效益等因素为前提,在枯、平两种情景下,湿地平均每年可吸收固定CO_2量的上限值均有所增加,分别为[15 239.35,35 788.16] t,[19 024.30,37 232.18] t,比工程推荐方案分别提高了73.73%和80.74%;丰水年情景下可吸收固定CO_2量为[20 916.77,37 893.11] t,其上、下限分别提高了1.54%和83.95%。该优化方案充分发挥了湿地的最大生产潜力,为最大限度地利用湿地资源及减缓温室效应提供技术支持。     

中国发展碳汇林业和生物质能源

森林是陆地最大的储碳库和最经济的吸碳器.森林植物通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,把大气中的二氧化碳吸收和固定在植被和土壤中,这是森林的"碳汇"功能.据联合国政府间气候变化专门委员会估算:全球陆地生态系统中约储存了2.48万亿吨碳,其中1.15万亿吨碳储存在森林生态系统中.森林还是一种十分重要的生物质能源,就其能源当量而言,是仅次于煤、石油、天然气的第四大能源,而且具有清洁安全、可再生、不与农争地、不与人争粮等优点.森林以其占陆地生物物种50%以上和生物质总量70%以上的优势,而成为各国新能源开发的重点.     

我国20a森林碳汇抵消工业排放22.6％

1981～2000年，我国工业碳排放总量达132亿t．而森林生态系统抵消了同期工业总排放的22．6％．在未来50a里，我国森林覆盖率达到28．4％．则森林碳库可再增加30亿t碳汇。     

黄河流域植被变化对区域水碳耦合的影响

为了明晰黄河流域植被变化对流域生态系统水碳耦合的影响,基于MODIS产品(叶面积指数L_LAI、植被总生产力G_GPP、蒸散发量E_ET)、重力卫星数据GRACE、降水数据及水文站数据,分析2001～2020年间黄河流域L_LAI、G_GPP、E_ET时空变化,综合植被水分利用效率W_WUE探讨黄河流域水碳循环变化。结果表明,2001～2020年黄河流域有93.68%的区域L_LAI呈增加趋势,且在生态恢复建设工程区域内L_LAI呈显著增加,而在人类活动强烈的渭河流域及黄河源区中东部等过度放牧区植被呈下降趋势;显著增加的植被使黄河流域内耗水呈显著增加趋势,给本就缺水的黄河流域带来压力,但同时也显著提高了流域内生态系统的固碳能力;黄河流域内生态系统的水碳循环急剧变化,引发W_WUE变化显著且在空间分布上存在差异,其中,在流域东南部的林地、耕地及源区东部W_WUE主要由E<...     

“零碳县（区）”系统工程规划研究

“零碳县（区）”系统工程规划,是指导实现“零碳”发展模式的科学基础;是研究掌握“零碳”规律的方法学依据.本研究对“零碳县（区）”的定义、原理、目标、技术流程、创建方法与案例进行了深入的探讨和大胆的创新实践.通过对碳源和碳汇的统筹、调整,平衡大气温室气体含量,调节地球生态系统的碳循环,创建“零碳”发展模式,并进行复制与推广,从而实现“零碳国家”和“零碳世界”.使地球气候系统处于最佳状态,掌握气候变化的主动权,消除雾霾,获得人类生存与发展的最适生境.     

我国20年森林碳汇抵消工业排放22．6％

1981-2000年,我国工业碳排放总量达132亿吨,而森林生态系统抵消了同期工业总排放的22．6％,在未来50年里,若面积不变,仅改善森林分布结构,增加密度,我国森林还可以增加22亿吨碳汇;如按规划到2050年我国森林覆盖率达到28．4％,则森林碳库存可增加30亿吨碳汇。这是中科院院士、北京大学教授方精云日前向国家林业局介绍的最新研究成果。     

全面贯彻执行习近平总书记生态文明建设的重要战略思想

为了全面贯彻执行习近平总书记生态文明建设的重要战略思想,作者对生态文明建设的理论和实践进行了认真地研究与探索,发现并界定了具有高效捕碳能力和较强吸污作用的"速生碳汇草";首次提出了碳循环系列理论;主张综合开发利用大气碳资源,制造碳产品,形成碳产业,发展"新气候经济";创建"零碳"发展模式,驾驭高碳,将一切物质合理的循环利用,调节资源消耗与资源补偿的平衡,实现生态效益、环境效益、社会效益与经济效益的共赢;对减缓全球气候变暖,修复生态系统,促进生态文明建设,实现人类可持续生存与发展具有重大的意义。     

三江源区高寒湿地生态水文过程研究进展

结合三江源区高寒湿地生态系统的水文循环和生态过程的特点,探讨了三江源区高寒湿地水文循环过程、土壤水热过程、碳循环系统、高寒湿地的退化机制、湿地资源的保护与修复的研究进展,并分析了三江源区高寒湿地生态水文过程研究未来需关注的热点和发展趋势,供借鉴.     

海南碳排放权交易市场建设现状及发展路径

碳排放权交易市场的建设是海南省实施“三区一中心”的重要举措之一,也是实现双碳目标的重要路径。海南拥有得天独厚的自然环境和丰富的海洋渔业、森林资源,具备充足的碳汇资源,自贸港建设政策优势的加持给海南建设国际碳排放权交易市场奠定了坚实的政策、资源以及产业优势。与此同时,海南也面临着碳交易基础薄弱,碳交易实践不足的现实挑战,应坚持打造碳市场的国际定位,明确海南碳市场发展的路径,积极构建规范的碳市场制度框架和交易规则,加强碳汇生态系统机理研究,提高我国在国际碳交易市场尤其是蓝碳交易市场的话语权,打造“双碳”目标的中国样板。     

地球生态系统宏观动力学概论

地球生态系统宏观动力学是忽略地球生态系统的微观结构和运动机理,从宏观和总体角度揭示其动力学本质和运动规律的科学发现和理论创新:发现太阳能驱动的水氢氧循环是地球生态系统的核心动力循环,光合作用与呼吸作用的宏观本质是水的分解与合成过程；生态系统生产、传输和消费的能源本质上是氢能,碳基生物大分子和碳循环结构只是氢能储存和传导的工艺方法;从系统动力学角度揭示地球生态系统的自组织原理和进化的动力学势,正确理解地球生态系统对太阳活动的响应机制和气候变化原理；科学定义了生态文明的内涵,建立了统一科学、哲学和经济学的自然伦理及价值观基础.     

水能资源开发生态关联时空分异及其对策研究

以水能资源系统与生态系统相互关系为出发点,分析了产生时空分异的理论基础,分别基于时间尺度、空间尺度的关联机制,提出了应从时间、空间构建多尺度的综合调节体系,促进二者良性互动发展.研究结果表明,时闯尺度的关联小尺度范围重点表现为水能资源开发不同阶段对生态系统要素的影响,以对单个要素、局部影响为主;大尺度范围重点应关注水能资源开发对生态系统的不同演替阶段的影响;研究者的视角亦为影响关联效应评价的一个重要因素;从空间尺度看.地理尺度上的差异影响生态效应的评价与显现.     

太阳光照对湿地蒸发蒸腾的影响

通过构建潜流型人工湿地,在夏季时段对湿地蒸发蒸腾日变化规律进行了研究。通过回归分析发现,湿地的蒸发蒸腾与太阳光照和气温密切相关,而光照是影响湿地蒸发蒸腾的主要因素。试验结果表明,光强对湿地蒸腾作用影响较大,蒸腾引起的水量损失是植物湿地水量损失的主要原因,同时湿地水位对湿地的蒸发蒸腾和水量损失有着显著影响。     

草比树大

草本植物与木本植物的固碳效率差异,其本质是C4植物与C3植物的光合效率差异。C4植物主要存在于草本植物中,光合作用启动快、光呼吸弱、CO2补偿点低、光合效率高;木本植物大多数是C3植物,光合作用启动慢、光呼吸强、CO2补偿点高、光合效率低。在经度、纬度、时间、空间和面积相同的种植条件下,通过实验田选育的O4草本植物叶片总面积、叶绿体总数量、生物质总量、碳吸收总量、热吸收总量和氧释放总量均大于O3木本植物。本研究证明了O4草本植物是生态文明建设和应对全球气候变暖的先锋植物。将植物吸收CO2和热量、释放O2后形成的生物质应用到新气候经济的产业链中,替代化石燃料发电,进行“应用封碳”、“使用封碳”、“成型封碳”与“填埋封碳”,为碳热氧交易提供了实物产品,可产生巨大的“暂时碳汇量”、“长期碳汇量”和“永久碳汇量”。通过实体碳热氧产品交易,推行碳热氧税制度,创建零碳模式,可调节由温室气体造成的全球气候变暖。     

基于变动范围法的宜昌站水文情势影响分析

为分析长江上游水利工程建设后水库群的联合运行对中下游的径流及生态环境的影响,基于宜昌水文站1946~2013年的日流量资料,运用Mann-kendall法对历年日平均流量进行突变性分析,将水文资料划分为1946~1980、1981~2002、2003~2013年三个时段;并采用变动范围法研究了葛洲坝、三峡大坝运行后水库群对宜昌站生态水文指标的影响。结果表明,1981~2002年水库群对水文情势的影响程度较小;2003~2013年水文情势变化程度整体上属于中度改变,较大程度地影响了河流生态系统,需采取必要措施降低对生态系统的威胁。研究成果可为水资源管理和生态保护工作提供指导。     

多级碳复合的大尺寸硅颗粒在锂离子电池负极中的性能北大核心CSCD

以光伏电池生产废料中的大尺寸硅颗粒(200~800 nm)为原料,水性聚氨酯(PU)和聚苯胺(PANI)作为碳源,通过液相包裹法和低温热解法制备了不同结构碳复合的硅碳负极材料(SPU与SPU#PANI),分别研究了复合碳含量、微结构与元素掺杂对负极电化学性能的影响。SPU负极中碳复合量低,首次放电比容量高达2193.6 mAh/g,但循环稳定性差。经二级碳复合后的SPU#PANI导电性提高,在多孔碳微结构支撑作用下,不仅获得了较高的放电比容量(1488.8 mAh/g),而且经100次循环后SPU#PANI放电比容量保持在756.8 mAh/g以上,表现出良好的倍率性能。研究结果表明,大尺寸硅颗粒表面复合了具备多孔结构的碳后,不仅为硅充放电过程中的膨胀提供了缓冲,也为锂离子传输提供通道,有效地提升了硅基负极的电化学性能和稳定性。本工作采用的多级碳低温热解复合方法,可为锂离子电池硅基负极产业化技术发展提供重要的借鉴。     

进气压力对柴油机缸内碳烟颗粒微观形貌的影响

采用全气缸取样系统获取不同进气条件下柴油机燃烧过程中的缸内碳烟颗粒,运用透射电子显微镜(TEM)测量碳烟样品在微观尺度下的二维形貌,并计算碳烟颗粒的分形维数和碳烟基本粒子直径,进而研究不同进气压力对柴油机缸内碳烟颗粒物微观形貌的影响.结果表明:在碳烟生成主导阶段,进气压力的升高会增大生成的碳烟基本粒子的平均直径;而在碳烟氧化主导阶段,进气压力的升高会导致碳烟氧化过程加快,从而使碳烟基本粒子的平均直径快速减小.另外,进气压力的增加对尾气碳烟中基本粒子的平均直径影响不显著.在碳烟氧化主导阶段,碳烟破碎现象会导致碳烟分形维数下降,增加进气压力会使下降起始点提前.     

广西区域散射光合有效辐射的时空分布特征及其对糖料蔗碳汇量估算的影响研究

为解决因散射光合有效辐射(PAR)数据缺失而影响区域陆地植被光合潜力、碳汇量估算精度等难题,基于广西壮族自治区(下文简称为“广西区域”)内90个国家气象站1961—2020年的地面太阳总辐射、PAR、日照时数等观测数据及资料,构建了以日照时数为变量的散射PAR气候学非线性关系估算模型,对广西区域1961—2020年的逐日散射PAR量进行了估算;然后通过空间化构建了近60年的时次、日、月、季、年散射PAR量空间化数据集,分析了散射PAR量的空间分布特征、时间变化趋势,以及其与糖料蔗单产变化趋势的关系,并对糖料蔗的固碳量进行了初步估算。研究结果表明：1)广西区域的多年平均日散射PAR量的变化曲线呈单峰型变化,最大值出现在6月中旬,为14.60 mol/(m2·d);最小值出现在12月下旬,为8.73 mol/(m2·d)。2)广西区域的不同季节的多年平均季散射PAR量具有明显的空间异质性。3)广西区域的多年平均年散射PAR量的空间分布总体呈现自西向东递减的趋势。4)广西区域1961—2020年的年散射PAR量距平值总体呈缓慢波动性上升趋势,平均上升幅度约为0.064 mol·m-2·d-1...     

基于统计降尺度的黄河源区气象极值预测

针对全球气候变化对水文过程及极值事件的影响,在HadCM3的A2、B2情景下,应用统计降尺度模型(SDSM)预测了黄河源区未来气温、降雨和蒸发极值的变化趋势,并讨论了模拟效果。结果表明,模型对温度极值的捕捉效果不错,但降雨和蒸发略差,尤其是降水量、蒸发量较大的夏秋季。多数降水极值指标的变化趋势能成功模拟,而对量的捕捉能力是随指标变化的,黄河源区未来不同季节平均气温、蒸发的平均值、极值均呈增加趋势,最大持续干旱日显著减少,极端降雨强度在春秋季节大幅增加。这些变化将对高原寒区的水文及生态环境带来积极影响。     

多参数对柴油机缸内局部瞬态火焰温度及碳粒浓度的影响

采用了一种新的基于微粒衍射理论的改进双色法来研究柴油机缸内局部瞬态火焰温度和碳粒浓度 ,并在缸盖火力面上布置了 2个有代表性的测点 :一个测点位置在缸盖鼻梁区 ,面对活塞凹坑 ;另一个测点位置面对活塞顶。在 2个测点同时测得的缸内局部碳粒浓度和火焰温度 ,数值上有很大的差异 ,且均有一定相位差 ,其相位差约为 10°CA左右。面对活塞顶位置 ,火焰温度和碳粒浓度有较大的循环变动。分析了包括负荷、转速、进气温度、冷却水温度在内的多种参数对缸内局部瞬态碳粒浓度、火焰温度的影响。     

通气对光合自养培养下蛋白核小球藻生长和有机碳成分含量的影响

为了研究通气速率、气体的CO2浓度、通气阶段对小球藻光合自养生长和小球藻有机碳成分含量的影响,分别进行了未通气体、通入空气、通入纯CO2(99.9%)条件下的小球藻光合自养培养试验。试验发现,通入空气速率为1 L/min时小球藻的生长速率最快;高浓度CO2对小球藻生长有抑制作用;在接种初期进行通气试验更有利于小球藻的生长。不同通气条件下小球藻的有机成分含量无明显差异,在通空气和通纯CO2条件下的小球藻有机碳组分中,除总脂肪酸含量有所降低外,其余有机碳组分含量都有所升高。由于通入空气有利于小球藻的生长,所以通气条件有利于提高小球藻的固碳。