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深时重大生物和气候事件与全球变化:进展与挑战 被引量:7
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作者 沈树忠 张飞飞 +11 位作者 王文倩 王向东 樊隽轩 陈吉涛 王博 曹剑 杨石岭 张华 李高军 邓涛 李献华 陈骏 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期268-285,共18页
地球自5.4亿年前现代生态系统形成至今,发生了多次与碳循环扰动有关的重大气候事件.这些事件的触发机制、发展过程、环境变化及其伴随的生物响应型式为科学评估当今全球变化背景下生物多样性现状提供重要借鉴.然而,古-今生态系统变化时... 地球自5.4亿年前现代生态系统形成至今,发生了多次与碳循环扰动有关的重大气候事件.这些事件的触发机制、发展过程、环境变化及其伴随的生物响应型式为科学评估当今全球变化背景下生物多样性现状提供重要借鉴.然而,古-今生态系统变化时间尺度大不相同,高分辨率关键环境因子(温度、CO_(2)、降雨量、海洋氧化还原条件等)在深时记录中亦难以获取,深时海陆生物多样性模式尚缺乏高分辨率记录.因此,当今全球变化与深时记录对比存在巨大鸿沟.地球5.4亿年以来大部分时间处于两极无冰的温室状态,期间伴随多次极冷和极热气候事件,但地球深时重大生物演化和气候事件的关系复杂.生物多样性在变冷的奥陶纪早期、晚古生代大冰期、晚新生代大冰期以及中-晚三叠世和白垩纪热室期均呈现稳定增加,而在奥陶纪末冰期快速降温期间和二叠纪末、三叠纪末、白垩纪末火山排气作用导致的快速升温过程中急剧下降.地质时期生物多样性对气候变化的不同响应型式表明,生物多样性变化的根本驱动因素可能不是简单的温度、大气CO_(2)浓度等环境因子的背景值高或低,而是环境因子的变化速率(环境变率).变率较小,环境相对稳定,生物有足够的时间适应环境变化,生物多样性不会丧失,甚至繁盛.反之,若环境因子变率过大,超出了生态系统的承受力,生物来不及适应,生物多样性就会显著降低,甚至引发大灭绝.已有模拟和计算表明,当今地球碳排放的速度有可能超过了地质历史时期任何一次生物大灭绝事件.因此,避免环境突变事件和生物大灭绝的再次发生成为政界、科学界和普通民众关注的焦点.打通地球多圈层界限,开展古-今地质记录、冷-热极端气候、海-陆生态系统和长-短时间尺度的综合对比研究,并通过建立适用于深时的地球系统模型,模拟重大生物和环� 展开更多
关键词 深时极端气候 重大生物事件 环境变率 全球变化 地球系统模拟
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地球宜居性的深部驱动机制 被引量:4
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作者 徐义刚 黄小龙 +6 位作者 王强 王煜 李高军 刘耘 毛河光 倪怀玮 朱茂炎 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期169-183,共15页
除与太阳之间的距离和行星的大小有关外,地球之所以宜居的一个重要因素是其拥有动力十足的地球内部.与地球宜居性是地球表生作用结果的传统认识不同,本文认为地球深部驱动着对宜居环境至关重要的外部层圈,并提出地球内外层圈间的联动机... 除与太阳之间的距离和行星的大小有关外,地球之所以宜居的一个重要因素是其拥有动力十足的地球内部.与地球宜居性是地球表生作用结果的传统认识不同,本文认为地球深部驱动着对宜居环境至关重要的外部层圈,并提出地球内外层圈间的联动机制是地球系统科学研究的突破口.在调研和评述的基础上,本文建议未来研究需要关注早期地球、地磁场、深地挥发分循环、超级火山、深地新化学反应和地质空调器等方向,围绕地球宜居性的深部驱动机制这一主题,开展地球固体层圈与流体层圈的整合研究,助力我国地球科学研究从单一学科研究向多学科交叉融合研究的转变,推动我国固体地球科学从跟踪前沿向开拓前沿的跨越式发展. 展开更多
关键词 地球宜居性 深部引擎 深地过程 层圈相互作用 地球系统科学
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成冰纪南华盆地海水氧化还原性质的钨稳定同位素限定
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作者 刘孟南 李涛 +3 位作者 魏广祎 张飞飞 陈骏 李高军 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第16期2133-2140,共8页
成冰纪是大气和海洋氧化还原状态的关键转折期.重建成冰纪海洋氧化还原历史对解析早期动物演化、氧化还原敏感元素地球化学循环等诸多问题均具有重要意义.本研究针对具有重要全球对比意义和较好研究基础的南华盆地,尝试利用新近开发的... 成冰纪是大气和海洋氧化还原状态的关键转折期.重建成冰纪海洋氧化还原历史对解析早期动物演化、氧化还原敏感元素地球化学循环等诸多问题均具有重要意义.本研究针对具有重要全球对比意义和较好研究基础的南华盆地,尝试利用新近开发的钨稳定同位素体系,限定成冰纪间冰期陆架边缘海氧化还原环境.结果表明,南华盆地成冰纪间冰期黑色页岩层位的δ^(186)/^(184)W值明显高于陆源碎屑,指示具有较高δ^(186)/^(184)W值组分的加入.根据现代氧化海洋自生沉积钨稳定同位素组成,本研究认为,较高δ^(186)/^(184)W值端元来自海洋自生沉积组分.由于硫化海水中钨主要以硫代钨酸根形式存在,而硫代钨酸根具有较高的溶解度,硫化底层海水形成的沉积物中难以保存自生钨沉积组分.因此,钨稳定同位素组成表明,南华盆地成冰纪间冰期底层海水至少存在间歇性非硫化状态.结合已发表的铁组分和其他海水环境地球化学指标,本研究认为,南华盆地与当今波罗的海类似,间歇性通风导致底层硫化海水局部氧化,从而形成自生钨沉积.本研究展示了钨稳定同位素限定古海水氧化还原状态的巨大潜力. 展开更多
关键词 成冰纪 钨稳定同位素 海洋氧化还原环境 铁组分
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基于灰度差分法的7.0 T及3.0 T MRI测量正常大鼠海马容积的对比研究 被引量:1
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作者 李月峰 居胜红 +10 位作者 滕皋军 李国海 严金川 姜平 王冬青 朱彦 朱小兰 王琳 陈曦 姚舜 徐宇浩 《中华解剖与临床杂志》 2017年第2期89-93,共5页
目的 评价7.0 T MRI对正常大鼠海马结构及亚区容积的检测能力.方法 40只正常Wistar大鼠分别行7.0 T 和3.0 T MRI T2WI扫描,图像导入IMAGE J软件,利用灰度差分法辨识海马及亚区的解剖点,测得两种场强MRI海马及亚区层面积、容积并进行比较... 目的 评价7.0 T MRI对正常大鼠海马结构及亚区容积的检测能力.方法 40只正常Wistar大鼠分别行7.0 T 和3.0 T MRI T2WI扫描,图像导入IMAGE J软件,利用灰度差分法辨识海马及亚区的解剖点,测得两种场强MRI海马及亚区层面积、容积并进行比较.结果 7.0 T MRI中,侧脑室、环池辨认率达100%(40/40),腹侧海马裂与下托辨认率达95%(38/40),丘脑外侧核、外侧膝状体背侧核辨认率达90%(36/40).3.0 T MRI上只能清晰辨认双侧侧脑室及环池,不能分辨大鼠海马亚区结构.3.0 T MRI所测海马层面积左侧 (2.81±0.86) mm^2、右侧 (2.77±0.80)mm^2,容积左侧(56.36±5.98) mm^3、右侧(55.61±6.03 )mm^3;7.0 T MRI所测海马层面积左侧(3.25±0.92) mm^2、右侧 (3.14±0.81)mm^2,容积左侧(64.29±7.13)mm^3、右侧(65.34±7.74)mm^3;两者比较差异均有统计学意义(P值均〈0.05).7.0 T MRI所测海马CA1区层面积左侧为 (2.81±0.98) mm^2、右侧 (2.88±0.92) mm^2,容积左侧为(27.02±4.62)mm^3、右侧(27.64±4.13) mm^3;CA3和DG区合并计为CA3-DG区,其层面积左侧为 (4.21±1.21) mm^2、右侧 (4.19±1.40)mm^2,容积左侧为(38.73±4.17) mm^3、右侧(38.11±5.09) mm^3.结论 依据灰度差分法,大鼠海马7.0 T MRI能够准确辨认海马结构、亚区边界标志点,获得其较为可靠的容积大小,其相关数据可为此类研究提供参照和依据. 展开更多
关键词 海马 大鼠 容积 灰度差分法 磁共振成像
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