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Recent ventures in Interdisciplinary Arctic Research:The ARCPATH Project

Advances in Atmospheric Sciences 2024年第8期41卷 1559-1568页

作者： Astrid E.J.OGILvIE Leslie A.KING Noel KEENLYSIDE François COUNILLON Brynhildur DAvIÐSDÓTTIR Níels EINARSSON Sergey GULEv Ke FAN torben KOENIGK James R.MCGOODWIN Marianne H.RASMUSSON Shuting YANG Institute of Arctic and Alpine Research(INSTAAR) University of ColoradoBoulder CO 80303USA Stefansson Arctic Institute AkureyriÍS-600Iceland Royal Roads University BC V9B 5Y2Canada University of Bergen Bergen N-5007Norway Nansen Environmental and Remote Sensing Centre Bergen N-5007Norway University of Iceland Reykjavík 102Iceland Shirshov Institute of Oceanology Moscow 117218Russia Moscow State University Moscow 11991Russia Chinese Academy of Sciences Beijing 100045China Swedish Meteorological and Hydrological Institute SE-60176 NorrköpingSweden Danish Meteorological Institute CopenhagenØ2100Denmark Obukhov Institute of Atmospheric Physics RAS119017MoscowRussia

This paper celebrates Professor Yongqi GAO's significant achievement in the field of interdisciplinary studies within the context of his final research project Arctic Climate Predictions: Pathways to Resilient Sustainable Societies-ARCPATH(https://***/en/projects/finished-projects/arcpath). The disciplines represented in the project are related to climatology, anthropology, marine biology, economics, and the broad spectrum of social-ecological studies. Team members were drawn from the Nordic countries, Russia, China, the United States, and Canada. The project was transdisciplinary as well as interdisciplinary as it included collaboration with local knowledge holders. ARCPATH made significant contributions to Arctic research through an improved understanding of the mechanisms that drive climate variability in the Arctic. In tandem with this research, a combination of historical investigations and social, economic, and marine biological fieldwork was carried out for the project study areas of Iceland, Greenland, Norway, and the surrounding seas, with a focus on the joint use of ocean and sea-ice data as well as social-ecological drivers. ARCPATH was able to provide an improved framework for predicting the near-term variation of Arctic climate on spatial scales relevant to society, as well as evaluating possible related changes in socioeconomic realms. In summary, through the integration of information from several different disciplines and research approaches, ARCPATH served to create new and valuable knowledge on crucial issues, thus providing new pathways to action for Arctic communities.

关键词： Recent ventures in Interdisciplinary Arctic Research:The ARCPATH Project

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这项临床试验完成注册了吗?——国际医学杂志编辑委员会声明

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中国循证医学杂志 2006年第4期6卷 310-312页

作者： Catherine De Angelis Jeffrey M. Drazen Frank A. Frizelle Charlotte Haug John Hoey Richard Horton Sheldon Kotzin Christine Laine Ana Marusic A. John P.M. Overbeke torben v.schroeder Harold C. Sox Martin B. van Der Weyden 刁骧（译）孙丁（审校）秦莉（审校）《美国医学会杂志》主编《新英格兰医学杂志》主编《新西兰医学杂志》编辑《挪威医学杂志》主编《加拿大医学会杂志》编辑《柳叶刀杂志》编辑美国国立医学图书馆《内科学年鉴》副编审《克罗地亚医学杂志》编辑《荷兰医学杂志》执行编辑《丹麦医学会杂志》编辑《内科学年鉴》编辑《澳大利亚医学杂志》编辑不详

2004年9月，国际医学杂志编辑委员会（ICMJE）成员联合发表述评，旨在推动所有临床试验进行注册。我们声明，只有当某项试验在征集首位患者之前就进行了注册，才会考虑发表其研究结果。该政策适用于在2005年7月1日及以后开始征募患者的... 详细信息

2004年9月，国际医学杂志编辑委员会（ICMJE）成员联合发表述评，旨在推动所有临床试验进行注册。我们声明，只有当某项试验在征集首位患者之前就进行了注册，才会考虑发表其研究结果。该政策适用于在2005年7月1日及以后开始征募患者的试验。由于许多目前正在进行中的试验开始时都没有注册，对于这些试验我们将注册截止时间延长到2005年9月13日以前。我们当前和今后的目标是推动建立一个全面的、公众可及的临床试验数据库。对于那些承受风险参与临床试验的众多志愿者来说，完全注册是一种恰当的回报方式。他们有权知道通过他们的无私奉献换来的研究信息是否成为可能指导患者诊疗决策的公共记录的一部分；也有权知道对他们的诊疗决策是基于所有的试验证据，而非仅依据作者决定报道的和杂志编辑决定发表的部分试验。

关键词：临床试验数据库编辑委员会医学杂志国际诊疗决策时间延长无私奉献志愿者

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Theplant cytosolic m^(6)A RNA methylome stabilizes photosynthesis in the cold

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Plant Communications 2023年第6期4卷 70-84页

作者： Alexandre Magno vicente Nikolay Manavski Paul torben Rohn Lisa-Marie Schmid Antoni Garcia-Molina Dario Leister Charlotte Seydel Leo Bellin Torsten Möhlmann Gregor Ammann Stefanie Kaiser Jörg Meurer Plant Molecular Biology Faculty of BiologyLudwig-Maximilians-University MunichGroßhaderner Street 2-482152 Planegg-MartinsriedGermany Plant Development Faculty of BiologyLudwig-Maximilians-University MunichGroßhaderner Street 2-482152 Planegg-MartinsriedGermany Plant Physiology Faculty of BiologyUniversity of KaiserslauternErwin-Schröodinger-Street767663 KaiserslauternGermany Pharmaceutical Chemistry Goethe University FrankfurtMax-von-Laue-Str.960438 Frankfurt am MainGermany Present address:Loewe Biochemica GmbH Möuhlweg 2a82054 SauerlachGermany Present address:Center for Research in Agricultural Genomics 08193

The sessile lifestyle of plants requires an immediate response to environmental stressors that affect photosynthesis,growth,and crop ***,we showed that three abiotic perturbations—heat,cold,and high light—triggered considerable changes in the expression signatures of 42 epitranscriptomic factors(writers,erasers,and readers)with putative chloroplast-associated functions that formed clusters of commonly expressed genes in *** expression changes under all conditions were reversible upon deacclimation,identifying epitranscriptomic players as modulators in acclimation *** dysfunctions,particularly those induced by the oxidative stress-inducing norflurazon in a largely GENOME UNCOUPLED-independent manner,triggered retrograde signals to remodel chloroplastassociated epitranscriptomic expression patterns.N6-methyladenosine(m^(6)A)is known as the most prevalent RNA modification and impacts numerous developmental and physiological functions in living *** cold treatment,expression of components of the primary nuclear m^(6)A methyltransferase complex was upregulated,accompanied by a significant increase in cellular m^(6)A mRNA *** the cold,the presence of FIP37,a core component of the writer complex,played an important role in positive regulation of thylakoid structure,photosynthetic functions,and accumulation of photosystemⅠ,the Cytb6f complex,cyclic electron transport proteins,and Curvature Thylakoid1 but not that of photosystemⅡcomponents and the chloroplast ATP *** of FIP37 affected abundance,polysomal loading,and translation of cytosolic transcripts related to photosynthesis in the cold,suggesting m^(6)Adependent translational regulation of chloroplast *** summary,we identified multifaceted roles of the cellular m^(6)A RNA methylome in coping with cold;these were predominantly associated with chloroplasts and served to stabilize photosynthesis.

关键词： m^(6)A RNA methylation cold acclimation stress response Arabidopsis thaliana photosynthesis chloroplast

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什么决定瑞典北部亚北极景观的Tornetrsk地区永久冻土目前的存在或消失?

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AMBIO－人类环境杂志 2006年第4期35卷 190-196页

作者： Margareta Johansson torben R.Christensen H. Jonas Akerman Terry v. Callaghan 李娜（译）瑞典隆德大学地圈生物圈科学中心与阿比斯库科学研究站瑞典隆德大学地圈生物圈科学中心阿比斯库科学研究站英国设菲尔德大学瑞典隆德大学不详

在变暖的气候中,亚北极地区的永久冻土可能有明显的减少甚至可能最终消失。这将在不同尺度上影响人们,本地尺度上,建筑和道路会下沉;全球尺度上,永久冻土的融解极有可能增加效应巨大的温室气体甲烷的排放,从而进一步加剧全球变暖。为了... 详细信息

在变暖的气候中,亚北极地区的永久冻土可能有明显的减少甚至可能最终消失。这将在不同尺度上影响人们,本地尺度上,建筑和道路会下沉;全球尺度上,永久冻土的融解极有可能增加效应巨大的温室气体甲烷的排放,从而进一步加剧全球变暖。为了预测永久冻土未来的变化,了解当前气候条件下究竟什么原因决定着永久冻土的存在或消失,评估哪里的永久冻土对气候变化尤其敏感,识别哪里已经在发生变化,是至关紧要的。瑞典北部亚北极景观的Tornetrsk地区是已经记录到永久冻土变化、永久冻土对未来气候变化尤其脆弱的地区。本文将综述当前气候条件下决定Tornetrsk地区永久冻土存在或消失的各种物理、生物与人类学参数,以便我们了解它当前的脆弱性及其对未来气候变化的潜在响应。在Tornetrsk地区发现的永久冻土斑块的分布并不是随机的,而是控制小气候、地表面与次表面温度的特定空间因子的结果。同样也是过去与现在各个过程的产物。在亚北极区域如瑞典北部,主要是物理参数,如地形、土壤类型、气候(尤其是雪厚),决定了永久冻土的分布。虽然在本区域内人类活动已存在了几个世纪,但他们对永久冻土的影响在集水区尺度上或多或少可以忽略不计。由于现行的气候变暖预计仍将继续,导致雪盖的增加,此区域内的永久冻土很可能将在几十年内消失,至少在低海拔地区是如此。

关键词：永久冻土北极地区瑞典景观未来气候变化全球变暖物理参数低海拔地区

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不确定性及建议

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AMBIO－人类环境杂志 2004年第B11期33卷 450-455页

作者： Terry v.Callaghan Lars Olof Bjrn Yuri Chernov Terry Chapin torben R.Christensen Brian Huntley Rolf A.Ims Margareta Johansson Dyanna Jolly Sven Jonasson Nadya Matveyeva Nicolai Panikov Walter Oechel Gus Shaver 寒江 Abisko Scientific Research Station Departnent of Cell and Organism Biology Lund University A.N.Severtsov Institute of Evolutionary Morphology and Animal Ecology Russian Academy of Sciences Institute of Arctic Biology University of Alaska Department of Physical Geography and Ecosystem Analysis GeoBiosphere Science Centre Lund University School of Biological and Biomedical Sciences University of Durham Institute of Biology University of Troms Centre for Maori and Indigenous Planning and Development Lincoln University Physiological Ecology Group Botanical Institute University of Copenhagen Komarov Botanical Institute Russian Academy of Sciences Stevens Technical University Global Change Research Group San Diego State University The Ecosystems Center Marine Biological Laboratory

在北极气候影响评估(ACIA)中,一项气候及紫外线B辐射变化对北极陆地生态系统影响的评估着重强调了预期中的变暖的深远意义,尤其是变暖在未来生态系统功能、生物多样性,以及对气候的反馈方面的深远意义。然而,尽管在有些地理区域和有些学... 详细信息

在北极气候影响评估(ACIA)中,一项气候及紫外线B辐射变化对北极陆地生态系统影响的评估着重强调了预期中的变暖的深远意义,尤其是变暖在未来生态系统功能、生物多样性,以及对气候的反馈方面的深远意义。然而,尽管在有些地理区域和有些学科,我们目前对气候和紫外线B辐射驱动下生态过程及生态变化的了解已算充分,但在其他区域及学科,这种了解是微弱的。即使随着北极地区研究成果的积累和新技术的引用,近来我们的预测能力已空前提高,我们目前的了解程度也还受到各种各样的不确定性的限制。这项评估是在每一种都含有不确定性的一系列方式方法,以及常常远非完整的数据集的基础上完成的。不确定性从各种方法和概念框架而来,从不可预测的意外事件、从对模型的缺乏验证、从未来温室气体排放及气候变化的一些特别情景的应用而不是预测而来。此项评估中,以减少不确定性为目的的建议比比皆是,而且涉及所有学科。然而,一再出现的主题是:在北极这样人烟稀少的偏远地区,环境变化及其影响的实验、观察及监测活动达到足够的空间广度和时间长度是极其重要的。

关键词：紫外线B辐射气候变化北极地区不确定性荒漠生态系统影响评估苔原陆地生态系统生态系统功能

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近期和长远时段内北极生态系统功能受到的影响

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AMBIO－人类环境杂志 2004年第B11期33卷 424-434页

作者： Terry v.Callaghan Lars Olof Bjrn Yuri Chernov Terry Chapin torben R.Christensen Brian Huntley Rolf A.Ims Margareta Johansson Dyanna Jolly Sven Jonasson Nadya Matveyeva Nicolai Panikov Walter Oechel Gus Shaver 杨陈梁君 Abisko Scientific Research Station Departnent of Cell and Organism Biology Lund University A.N.Severtsov Institute of Evolutionary Morphology and Animal Ecology Russian Academy of Sciences Institute of Arctic Biology University of Alaska Department of Physical Geography and Ecosystem Analysis GeoBiosphere Science Centre Lund University School of Biological and Biomedical Sciences University of Durham Institute of Biology University of Troms Centre for Maori and Indigenous Planning and Development Lincoln University Physiological Ecology Group Botanical Institute University of Copenhagen Komarov Botanical Institute Russian Academy of Sciences Stevens Technical University Global Change Research Group San Diego State University The Ecosystems Center Marine Biological Laboratory

长期以来,就营养物质和碳循环而言,北极生态系统降低了初级生产力;能量,水和温室气体交换的水平已引起了局部和区域性的小幅度降温。大气CO_2中的碳沉积在广袤而寒冷的有机土壤中,冰雪覆盖的低矮植被产生高的反射率,都影响了局部气候。... 详细信息

长期以来,就营养物质和碳循环而言,北极生态系统降低了初级生产力;能量,水和温室气体交换的水平已引起了局部和区域性的小幅度降温。大气CO_2中的碳沉积在广袤而寒冷的有机土壤中,冰雪覆盖的低矮植被产生高的反射率,都影响了局部气候。然而,北极生态系统功能的许多方面都对气候变化及其产生的生物多样性影响敏感。当前的北极气候导致了低的有机物质分解速率,因此,尽管有机物和元素输入量较低,但北极生态系统还是趋向于积累有机物和元素,土壤中氮和磷等可利用元素结果成为促进碳固定以及生物量和有机物进一步积累的关键性限制因素。气候变暖可能增加特别是土壤中的碳和元素的周转,起初可能导致元素的丢失,但最后会慢慢的恢复。在北极生态系统中,单个物种和物种多样性已经明显地影响了元素的输入和滞留,另一方面,从长远来看,尽管CO_2和紫外线增加对植物组织化学、分解和氮固定的影响可能变得重要,但对整个生态系统来说, 影响可能很小。碳循环的示踪气体主要形式是CO_2和CH_4,大多数碳以CO_2的形式损失,这些CO_2是由植物和土壤生物产生。来自潮湿苔原生态系统以CH_4形式释放的碳大约是CO_2形式的5%,而且在没有任何其他变化的情况下,对变暖作出响应。冬天过程和植物类型也影响CH_4释放和能量在生物圈和大气之间的交换,因为反射率从冬末到夏天存在很大的变化,在冬末,雪反射了入射的大部分光线,在夏天,生态系统吸收了入射的大部分光线,所以在所有的陆地生态系统中,北极生态系统在能量交换方面表现出巨大的季节性变化。植被深刻地影响北极生态系统水和能量交换。在冰雪覆盖期间,反射率从苔原、森林苔原、落叶林、常绿林依次降低。灌木和树增加了雪的深度,反过来又使冬天的土壤温度增加,因此,由气候变化而引起的未来植被方面的变化很可能深远地改变区域的气候。

关键词：生态系统功能苔原生态系统紫外线B辐射气候变化荒漠生态系统北极大气CO2 物种多样性有机物质

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北极陆地生态系统、气候及紫外线辐射的历史演变

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AMBIO－人类环境杂志 2004年第B11期33卷 374-379页

作者： Terry v.Callaghan Lars Olof Bjrn Yuri Chernov Terry Chapin torben R.Christensen Brian Huntley Rolf A.Ims Margareta Johansson Dyanna Jolly Sven Jonasson Nadya Matveyeva Nicolai Panikov Walter Oechel Gus Shaver 徐玲玲 Abisko Scientific Research Station Departnent of Cell and Organism Biology Lund University A.N.Severtsov Institute of Evolutionary Morphology and Animal Ecology Russian Academy of Sciences Institute of Arctic Biology University of Alaska Department of Physical Geography and Ecosystem Analysis GeoBiosphere Science Centre Lund University School of Biological and Biomedical Sciences University of Durham Institute of Biology University of Troms Centre for Maori and Indigenous Planning and Development Lincoln University Physiological Ecology Group Botanical Institute University of Copenhagen Komarov Botanical Institute Russian Academy of Sciences Stevens Technical University Global Change Research Group San Diego State University The Ecosystems Center Marine Biological Laboratory

在末次盛冰期,地球上很多大陆都被大量的冰层所覆盖,一些浅海域的海床露出水面将先前分离的大陆连接起来。尽管存在一些适宜于动植物生长而未被冰层覆盖的地区,但其年平均气温仍比更新世时期低10～13℃。在盛冰期的几千年时间内冰川开... 详细信息

在末次盛冰期,地球上很多大陆都被大量的冰层所覆盖,一些浅海域的海床露出水面将先前分离的大陆连接起来。尽管存在一些适宜于动植物生长而未被冰层覆盖的地区,但其年平均气温仍比更新世时期低10～13℃。在盛冰期的几千年时间内冰川开始消融,其显著特征是气候在大约18 000～11 400年以前出现了一系列的波动。气候在更新世度过一个温暖期后,开始了一个缓慢的全面变冷的过程,这导致了一系列为期几百年至几千年的气候波动,例如发生在大约13世纪晚期至19世纪早期的"小冰期"。在最近150000年的气候变化过程中,北极的各种生态系统和生物组成在近10 000年接近其最低分布范围。大冰期结束时的全球大范围急剧升温导致了许多物种的消失,这使北极地区的生物多样性大大降低。因此,北极生态系统以及大型脊椎动物等北极生物的生存正在受到威胁,尤其是目前以及将来的全球变暖都会进一步给它们带来重大灾难。已有的证据表明,就像更新世早期的情形那样,北极地区的树线很有可能会进一步向北发展,并迅速进入到苔原地区,从而减小苔原带,这就会进一步增加北极地区物种灭绝的可能性。一些物种将很有可能向北扩大它们的领地,并取代该地区原有的物种。在更新世早期,由于北极地区的海平面相对较低,当树线入侵到现在的海岸地区时,苔原带至少能够在北极圈的一部分低地区域生存,而从目前来看,未来的海平面极有可能上升,这将会对北极苔原带和其它无树生态系统的分布施加进一步的限制。很显然,全球现在的气候状况对北极生态系统带来的负面影响超出更新世的任何时期,很有可能是巨大的,尤其是当各种环境变化(例如紫外线B的增加,大气中氮化合物的沉积,重金属和酸污染,放射性污染物,生物栖息地破碎化)共同作用于北极生态系统时的影响也是前所未有之际。

关键词：陆地生态系统紫外线B辐射北极地区气候变化苔原带荒漠生态系统紫外线辐射历史演变物种灭绝

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基本原理,概念及评估办法

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AMBIO－人类环境杂志 2004年第B11期33卷 369-373页

作者： Terry v.Callaghan Lars Olof Bjrn Yuri Chernov Terry Chapin torben R.Christensen Brian Huntley Rolf A.Ims Margareta Johansson Dyanna Jolly Sven Jonasson Nadya Matveyeva Nicolai Panikov Walter Oechel Gus Shaver 林宝法 Abisko Scientific Research Station Departnent of Cell and Organism Biology Lund University A.N.Severtsov Institute of Evolutionary Morphology and Animal Ecology Russian Academy of Sciences Institute of Arctic Biology University of Alaska Department of Physical Geography and Ecosystem Analysis GeoBiosphere Science Centre Lund University School of Biological and Biomedical Sciences University of Durham Institute of Biology University of Troms Centre for Maori and Indigenous Planning and Development Lincoln University Physiological Ecology Group Botanical Institute University of Copenhagen Komarov Botanical Institute Russian Academy of Sciences Stevens Technical University Global Change Research Group San Diego State University The Ecosystems Center Marine Biological Laboratory

人们普遍认为，全球气候变暖在北极将进一步放大，由于平流层臭氧修复的可能延误，紫外线B（Uv-B）辐射可能继续增加，北极环境及其居民可能特别易受这类环境变化的影响。上述共识促进了对气候变化影响的国际评估工作。北极气候影响评估... 详细信息

人们普遍认为，全球气候变暖在北极将进一步放大，由于平流层臭氧修复的可能延误，紫外线B（Uv-B）辐射可能继续增加，北极环境及其居民可能特别易受这类环境变化的影响。上述共识促进了对气候变化影响的国际评估工作。北极气候影响评估（ACIA）是一项为时4年的研究，结果出版了一篇重要的科研报告并产生了其他的成果。在本文以及本期Ambio专刊下面的文章中，我们提供了报告中针对北极陆地生态系统（从树线群落交错带到极地荒漠）的部分研究成果。

关键词：紫外线B辐射气候变化影响荒漠生态系统评估工作北极极地原理苔原全球气候变暖

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气候变化对景观和区域过程的影响及其对气候系统的反馈

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AMBIO－人类环境杂志 2004年第B11期33卷 435-444页

作者： Terry v.Callaghan Lars Olof Bjrn Yuri Chernov Terry Chapin torben R.Christensen Brian Huntley Rolf A.Ims Margareta Johansson Dyanna Jolly Sven Jonasson Nadya Matveyeva Nicolai Panikov Walter Oechel Gus Shaver Sibyll Schaphoff Stephen Sitch 张东秋 Abisko Scientific Research Station Departnent of Cell and Organism Biology Lund University A.N.Severtsov Institute of Evolutionary Morphology and Animal Ecology Russian Academy of Sciences Institute of Arctic Biology University of Alaska Department of Physical Geography and Ecosystem Analysis GeoBiosphere Science Centre Lund University School of Biological and Biomedical Sciences University of Durham Institute of Biology University of Troms Centre for Maori and Indigenous Planning and Development Lincoln University Physiological Ecology Group Botanical Institute University of Copenhagen Komarov Botanical Institute Russian Academy of Sciences Stevens Technical University Global Change Research Group San Diego State University The Ecosystems Center Marine Biological Laboratory Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK)

北极生态系统的生物和物理过程会在不同的时间、空间尺度上对地球生态系统产生反馈作用,并与之相互影响。气候变化对北极地区的影响及其对全球气候系统的反馈主要存在着四种潜在机制:反照率改变、生态系统对温室气体的排放或吸收、甲烷... 详细信息

北极生态系统的生物和物理过程会在不同的时间、空间尺度上对地球生态系统产生反馈作用,并与之相互影响。气候变化对北极地区的影响及其对全球气候系统的反馈主要存在着四种潜在机制:反照率改变、生态系统对温室气体的排放或吸收、甲烷类温室气体的排放、影响海洋暖流淡水量的增长。这些反馈机制在某种程度上是由生态系统的分布和特征,尤其是大规模植被区域变化来控制的。通过少量全年的CO_2通量测量表明,目前在地理分布上碳源区要比碳汇区要多。根据目前现有的关于CH_4排放源地信息表明,景观规模上的CH_4排放量对北极地区的温室效应平衡至关重要。北极地区的能量和水量平衡在变化的气候下,也是一个很重要的反馈机制。植被密度以及分布范围的增加会导致反射率的下降,因而会使地表吸收更多的能量。其效果可能会抵消由于极地沙漠地带向极地苔原带的的转化,或极地苔原带向极地森林带的转化,而造成的植被总净初级生产力碳沉降能力的提高而引起的负反馈。永久冻土带的退化对示踪气体动力学有着很复杂的影响。在不连续的永久冻土带地区,升温将会导致其完全消失。依赖于当地水文条件,温室气体排放可能由于气候环境变的干燥或湿润而使得其通量有所变化。总的来说,影响反馈的各种过程复杂的相互作用,以及这些过程随着时间地点的变化,加之数据的缺乏,又会在陆地生态系统气候变化对气候系统产生反馈作用的净效应估计上,产生许多的不确定性,这种不确定性将会影响到一些反馈的大小和方向。

关键词：荒漠生态系统全球气候系统北极地区反馈作用气候变化紫外线B辐射苔原带景观温室气体排放

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近期和长远时段内北极生态系统结构受到的影响

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AMBIO－人类环境杂志 2004年第B11期33卷 412-423页

作者： Terry v.Callaghan Lars Olof Bjrn Yuri Chernov Terry Chapin torben R.Christensen Brian Huntley Rolf A.Ims Margareta Johansson Dyanna Jolly Sven Jonasson Nadya Matveyeva Nicolai Panikov Walter Oechel Gus Shaver Heikki Henttonen 李利平 Abisko Scientific Research Station Departnent of Cell and Organism Biology Lund University A.N.Severtsov Institute of Evolutionary Morphology and Animal Ecology Russian Academy of Sciences Institute of Arctic Biology University of Alaska Department of Physical Geography and Ecosystem Analysis GeoBiosphere Science Centre Lund University School of Biological and Biomedical Sciences University of Durham Institute of Biology University of Troms Centre for Maori and Indigenous Planning and Development Lincoln University Physiological Ecology Group Botanical Institute University of Copenhagen Komarov Botanical Institute Russian Academy of Sciences Stevens Technical University Global Change Research Group San Diego State University The Ecosystems Center Marine Biological Laboratory Finnish Forest Research Institute vantaa Research Centre vantaa Unit

生物在物种水平上对全球气候变暖和紫外线B(Uv-B)辐射增强的反应受到其群落内其他物种以及生态系统内养分循环的调节,所有的这些反应将会导致生态系统结构的变化。根据高纬度地区环境因子的可能变化而做的控制试验表明,由夏季变暖而引... 详细信息

生物在物种水平上对全球气候变暖和紫外线B(Uv-B)辐射增强的反应受到其群落内其他物种以及生态系统内养分循环的调节,所有的这些反应将会导致生态系统结构的变化。根据高纬度地区环境因子的可能变化而做的控制试验表明,由夏季变暖而引起苔原植被的变化要小于增加施肥而引起的变化,试验涉及的某些环境因子对北极生态系统的结构有非常强烈地影响,但是这些影响因地区而异,观测结果表明,处于最寒冷地区的植物群落和无脊椎动物群落对全球气候变暖和紫外线B辐射的增强反应最为强烈。尽管微生物量和养分储存量相对稳定,北极无脊椎动物群落还是很可能会对全球变暖产生迅速的反应。试验结果显示,加强紫外线B辐射会改变革兰氏阴性细菌和真菌的群落组成结构,但不会对植物群落的组成产生影响。由夏季气温升高而提高的植物生产力将会控制食物网的动态变化,以苔原植被和亚极地森林植物为基础的食物网中的营养流动会明显地影响到几种优势动物种群数量的周期性波动,在某些年分这些动物的种群数量会达到峰值。小型啮齿动物和食叶昆虫如秋毛虫种群数量的周期性变化则会影响苔原和森林苔原植物的组成结构和多样性,同时也会影响到一些专性捕食者和寄生虫的变化。在暖冬,雪表形成冰壳可能会减少旅鼠的植物食物来源,然而较深的雪也可以使它们免受雪地表面上捕食者对它们的捕食。在芬诺斯堪的亚地区,已有证据表明小型啮齿类动物群落结构和种群动态的显著变化会导致专门以小型啮齿类动物为食物的捕食者的数量减少。气候还可能改变昆虫在白桦森林生态系统中的作用,因为暖冬可以增加这些昆虫卵的成活率,并且扩大其分布范围。此外,在夏季困扰驯鹿的昆虫会由于夏季气候的变暖而扩大其分布范围、增加种群数量并且种群更为活跃;同时在另一方面也会对驯鹿不利,即那些昔日驯鹿/北美驯鹿的避难场所——冰川和未融的成片的雪——在这样温暖的夏季则可能会消失。

关键词：生态系统结构紫外线B辐射气候变化荒漠生态系统北极苔原无脊椎动物群落极地全球气候变暖

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