本网讯(通讯员石文)近日,由袁文平教授和董文杰教授以及校内外国内外的22位合作专家在《自然—通讯》(Nature Communications)上发表学术论文,揭示寒温带森林植被生产力高估的现象。我校科学研究水平又上了一个新台阶。
分布于北半球高纬度地区的寒温带森林在全球碳循环中扮演着重要的作用,长期以来被认为是全球重要的碳汇之一。地表过程与资源生态国家重点实验室的袁文平副教授、董文杰教授和美国地质勘探局刘曙光教授联合国内外多位科学家,利用多个碳通量站点的观测资料验证了被广泛应用的三个遥感植被生产力模型。结果表明以往的模型严重高估了高纬度地区植被生产力,特别是在低林龄站点上,高估的现象尤为明显。这种高估原因在于寒温带森林受到干扰后,苔藓植物首先占据生态系统,在随后演替过程中,草本、灌木和乔木才逐渐占据优势。相比而言,苔藓植物的光合作用能力仅为草本、乔木等的1/4,然而其对于遥感信号的贡献率却与之相当。现有的模型却忽视了苔藓植物的特性,高估了发生干扰后的生态系统的植被生产力,进而会大大减低对区域碳源汇估算的精度。
该研究进一步通过把生态系统植被生产力拆分成维管束植物(草本、灌木和乔木)和苔藓植物两部分,并引入苔藓植物对遥感信号贡献率的新参数,改进了以往模型在该区域的模拟精度,为准确估算该地区植被生产力提供了一个新的方法。
此前,由博士研究生魏婷和导师董文杰教授以及校内外国内外的37名合作者曾在美国科学院院刊PNAS发文,揭示了1850-2005年的全球变暖发达国家负有2/3的历史责任,发展中国家负有约1/3历史责任,但根据坎昆协议后各国政府的减排承诺计算,发达国家的减排承诺所起的减缓气候变化的作用只有1/3而发展中国家却为2/3,发达国家应该负起更加与其历史责任相匹配的减排义务并有义务向发展中国家转让减排和适应技术。
该研究成果为我国和发展中国家在国际气候谈判中提供了重要科学依据。联合国气候变化框架公约缔约方大会第18次会议前,中国、巴西、印度、南非“基础四国”的部长联合声明中义正言辞地代表发展中国家申明立场:“部长们严重关切地注意到,发达国家缔约方所作承诺距科学和其历史责任的要求存在差距。部长们强调提高2020年前行动力度问题应首先在公约和议定书工作组框架下的讨论中加以解决,并强调任何补充性行动应符合公约的原则和规定。”“部长们注意到,发展中国家缔约方在减缓方面的贡献已经令人惊讶地远远超出了发达国家缔约方,而后者本应率先应对气候变化。他们反对任何将发达国家的承诺和义务转嫁给发展中国家的企图。”
这些成果的取得,与我校的一台神威超级计算机密不可分。该超级计算机浮点运算达到20万亿次/秒,一年365天,一天24小时,一小时60分钟,一分钟60秒从不停歇地在计算着一个又一个科学难题,为我校学者在国际顶尖学术期刊上发表一篇又一篇高水平学术论著提供强力支持。
另悉,最近学校决定建立北京师范大学珠海“未来地球和珠港澳区域可持续发展研究院”,要让这台神威计算机更发神威,为全校师生的科研教学服务。此外,学校正在建设的“气候生态环境综合观测塔”将为我校师生的科学研究和教学实习提供新的平台。有理由相信:在未来,我校的科技水平会不断走上新台阶,冲击世界科学最高峰,服务珠港澳、我国乃至全世界的可持续发展!
文章链接地址:
http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1203282109
http://www.nature.com/ncomms/2014/140626/ncomms5270/full/ncomms5270.html
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