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碳循環描述范文1
1、碳庫
碳循環是一個極其復雜的地球化學循環過程，包括碳元素在各個儲庫的貯存和在不同儲庫之間的流通。就通量來說，碳循環中最重要的是CO2的循環，CH4與CO的循環是較次要的部分。所謂碳庫，是指在碳循環過程中，地球各個系統所存儲碳的部分，概括起來，地球上主要有四大碳庫，即大氣碳庫、海洋碳庫、陸地生態系統碳庫和巖石圈碳庫，如表1所示，其中，巖石圈碳庫最大，但碳在其中的周轉時間極長，約在百萬年以上，因此，在碳循環研究中可以把巖石圈碳庫近似看作靜止不動；海洋碳庫是除地質碳庫外最大的碳庫，但碳在深海中的周轉時間也較長，平均為千年尺度；陸地生態系統碳庫主要由植被和土壤兩個分碳庫組成，內部組成和各種反饋機制最為復雜，是與人類活動關系最為密切的碳庫。而干旱半干旱區由于面積較大，因而在陸地生態系統碳庫中占有一定的比重。
2、碳源與碳匯
在碳循環研究中，人們主要關心的是碳在大氣圈、海洋和陸地生態系統（包括植物和土壤等）3個碳庫之間進行的連續交換，即碳的流量問題或者說是碳源和碳匯的問題。所謂碳源和碳匯都是以大氣圈為參照系，以向大氣中輸入碳或從大氣中輸出碳為標準來確定，即向大氣圈釋放碳的通量、過程或系統稱之為碳源，從大氣圈中清除碳的通量、系統、過程或機制稱之為碳匯。最終決定一個體系是源還是匯的是碳的凈收支。目前，由于大氣圈與陸地生態系統之間碳的交換過程存在的未知問題最多，受人類活動的影響最大，是全球碳循環的研究重點。其中，仍然困擾科學界的一大碳循環難題是關于“碳失匯”的問題，即CO2收支不平衡，該問自1938年Callendar首先提出，但到了今天，該問題依然懸而未決。目前比較一致的觀點認為，這個未知匯可能在北半球中緯度地帶，這一碳匯約可占到全球碳失匯的1/3，但是這一機制還不清楚。到目前為止，人們認識到的在幾年到幾十年的短時期內，可能影響陸地碳儲存的過程主要包括氣候變化，植物生長，CO2的施肥效應，氮沉降施肥以及土地利用方式的變化5個方面。由于干旱半干旱區生態系統碳源匯的研究較少，對該區生態系統碳源匯進行研究不僅可以彌補中國在干旱半干旱區生態系統碳通量研究的不足，而且可以為中國在碳貿易中提供一些基礎數據支持。
二、不同環境因素對干旱半干旱區碳循環的影響
植被—大氣間的碳循環及其對環境要素變化的響應是目前全球變化研究中的熱點問題，科學家們正嘗試通過不同尺度的實驗觀測和模型模擬來研究陸地生態系統在不同時間與空間尺度上的碳收支及其對環境的響應。影響生態系統碳交換量的主要因素有光照，溫度，水分以及土壤溫濕度等。干旱半干旱區由于氣候干旱，蒸發強，降雨稀少，光照強，各種環境條件惡劣，使得該區生態系統在各種環境因素影響下較為脆弱，因此有必要對干旱半干旱區各個環境因子影響下的生態系統碳循環進行深入分析。
1、光照與輻射
光照條件是生態系統中生物生長所需的重要因素，生物的各項生命活動與生產都與光照具有密切聯系。由于光合有效輻射的影響，植物的光合作用具有明顯的晝夜規律。通常植物光和能力隨著光照增強而增加，但當光強達到飽和點后，光合強度就會受溫度，水分等其他環境因子的控制。Chaves等[28]對干旱荒漠區的植物進行了研究，發碳庫大氣圈陸地生物圈巖石圈大洋C大小/Gt700~7201900~2000>7500000038400~40000表1地球各主要碳庫注：1Gt=1×1015g?，F植物在水分脅迫時易發生光合作用的光抑制，而Demmig等的研究又發現，光抑制的發生，會導致光合作用消耗的光能減少，使得光合組織吸收的光能大量過剩，而過剩的光能若不能及時有效地耗散，就會損傷光合器官，從而進一步影響光合作用。許皓等研究了光合有效輻射與地下水位變化對檉柳屬荒漠灌木群落碳平衡的影響，結果表明，光合有效輻射是一個主要影響因素，與群落碳獲取呈顯著正相關關系。群落碳同化能力的季節變化是光合有效輻射和地下水位共同影響下光合作用物候學特征的體現。另外，在干旱區荒漠生態系統中，每個物種對光照的響應不同，因此具有不同的光飽和點與光補償點，荒漠植物由于長期適應強烈光照，所以光飽和點要比一般植物高，C4植物要比C3植物高，但也有例外情況。
2、溫度
溫度的變化對生態系統生物生長發育的各個方面都有不同程度的影響，是生物生命活動不可缺少的因素，它在任何時間任何生態系統中都起作用，并且是對生物影響最明顯的環境要素之一。但生態系統光合作用（形成光合作用總初級生產GPP）與呼吸作用（特別是土壤呼吸Rh）對溫度的響應卻不盡相同。目前，有許多學者對土壤呼吸與溫度間相互關系進行了研究，并建立了許多方程，包括：線性方程、指數方程、Arrhenius方程、冪函數方程等。這些方程能在一定溫度區間內很好的描述土壤呼吸變化，較好的揭示CO2通量的季節變異性，但當溫度過高或偏低時，其模擬精度下降明顯。另外，徐小峰等研究了氣候變暖對主要碳循環過程和植被、土壤碳庫和凋落物碳庫的影響，并探討了氣候變暖條件下陸地生態系統的碳源/匯關系。李琪等對半干旱區土壤溫度對克氏針茅草原生態系統碳通量的影響進行了初步探討，結果表明土壤溫度和水分是影響克氏針茅草原生態系統碳收支的重要因子。干旱半干旱區生態系統地表水分含量低，蒸發量大，隨溫度的升高或增溫時間的延長，土壤呼吸速率增長減緩甚至停止，對溫度變化的敏感程度降低，表現為溫度較低時，土壤呼吸主要受溫度變化控制，溫度偏高時，土壤呼吸主要受土壤水分等因素影響。這種情況說明土壤呼吸是溫度與其他多種因子共同作用的結果。綜上可知，干旱半干旱區生態系統碳循環的相關過程（包括光合作用以及呼吸作用等）與溫度（氣溫與水溫等）之間的關系十分復雜，但目前關于該區這方面的研究較少，今后急需加強干旱半干旱區生態系統各種生理過程與溫度間響應關系的研究力度，使其更好地為研究該區生態系統碳循環服務。
3、水分條件
光照與溫度雖然都是影響生態系統植被生長的重要因素，但各個區域的光照條件與溫度的年內變化模式較穩定，年際變化也不大，而水分在年內與年際間都是變化最劇烈的環境因子，從而成為限制生態系統植被生長最普遍的因素。其中，降雨總量、降雨強度以及降雨時間變率的改變將會影響許多陸地生態系統的碳循環過程及碳源匯功能和大小，反過來，這些陸地生態系統的碳循環過程及碳源匯功能和大小的改變又可能對氣候系統產生強烈的反饋，加劇或者減緩氣候的變化。相對于其他陸地生態系統而言，干旱半干旱區碳循環過程對降雨變化的響應更為敏感，它所表現的弱源或者弱匯特征在降雨的擾動下容易發生方向性的逆轉，從而使得碳源匯功能表現出極大的不確定性。目前，國內外學者針對干旱半干旱地區碳循環過程對水分變化的響應進行了一定的研究，許多研究表明：偶然性的降水事件對干旱區碳循環機制及生態系統的結構與功能有重要控制作用。Sponseller的研究結果表明，降雨使Sonoran沙漠的土壤呼吸迅速增加30倍；劉殿君研究了極端干旱區增雨對泡泡刺群落土壤呼吸的影響，實驗結果也證明了在干旱地區降雨會使土壤呼吸急劇增加。另外，土壤水分是影響陸地生態系統CO2通量的重要環境要素，對植被的生長、根系分布、微生物活性等與土壤呼吸密切相關的生物因子起控制作用。李琪等探討了水分對半干旱區克氏針茅草原生態系統碳通量的影響，結果表明，土壤水分的增加會提高克氏針茅草原生態系統的固碳能力、初級生產力及呼吸作用；還有研究表明，干旱區土壤呼吸的季節波動強度和土壤水分顯著負相關，低土壤含水量群落土壤呼吸速率的季節變化對土壤水分變化的響應與高土壤含水量群落相比更為敏感，但夏季土壤呼吸的最大值與土壤水分的極值并無固定聯系，但也有研究觀察到夏季干旱時節，土壤仍具有較高的呼吸速率，該現象說明除了土壤水分外，其他環境因素也在起一定的控制作用。
4、其他環境因素
目前，除了輻射、溫度、降水等環境因子外，學者們還研究了其他一些環境因素對干旱半干旱區生態系統碳循環進行了研究，如張新厚等研究了半干旱區土地利用方式變化對生態系統碳儲量的影響，結果表明不同土地利用方式碳儲量不同，楊樹防護林帶最高，樟子松-山杏疏林草地次之，沙質草地碳儲量最低；白雪爽等分析研究了半干旱沙區退耕還林對碳儲量和分配格局的影響，結果表明：隨著退耕年限的增加，生物量碳儲量不斷積累，且其增加的碳庫主要分配在樹干，退耕還林初期，土壤有機碳儲量表現出下降趨勢，隨后逐漸恢復甚至高于農田土壤碳儲量；呂愛鋒等對火干擾下生態系統碳循環進行了詳細的綜述與分析；樊恒文等綜述了近年來干旱區土地退化與荒漠化對土壤碳循環的影響，評價了干旱區土壤碳的固存和在緩解溫室效應方面的潛在能力，并討論了干旱荒漠化地區對全球碳平衡的貢獻和在干旱區促進土壤碳固存的基本策略；另外，于占源等研究探討了半干旱區沙質草地生態系統碳循環關鍵過程對水肥添加的響應。
三、中國干旱半干旱區碳通量研究現狀
植被與大氣間的碳交換通量的準確和長期觀測是評價陸地生態系統碳源、匯功能的基礎和前提。通量觀測網絡是獲取生態系統與大氣間CO2和水熱通量數據的有效手段，可以為分析地圈-生物圈-大氣圈的相互作用關系，評價陸地生態系統在全球碳循環中的作用提供數據服務。目前，陸地生態系統碳收支的主要研究方法有：樣地調查與清單法(inventories)，模擬實驗研究法(inversemodeling)，CO2通量觀測網絡(fluxnet)以及模式模擬(patternmodeling)4種，其中，渦動相關法已經成為直接測定大氣與群落CO2交換通量的最可靠方法，也是世界上CO2、水熱通量測定的標準方法，在各個地區不同生態系統中都得到了廣泛的應用。目前，中國通量網絡的觀測對象主要涉及了森林、草原、農田、濕地等，而對中國干旱半干旱區碳通量的研究較少，使得中國干旱半干旱區生態系統碳循環的研究仍處于初級階段。目前對干旱半干旱區碳通量的研究主要集中在凈生產力，光合作用，植被碳儲量，土壤碳儲量、土壤呼吸作用以及生物土壤結皮的固碳能力等方面，而對干旱半干旱區碳通量的長期連續觀測較少。劉冉等對古爾班通古特沙漠南緣原始鹽生荒漠地表水熱與二氧化碳通量的季節變化進行了研究，結果表明凈輻射通量、潛熱通量和二氧化碳通量都具有明顯的季節變化趨勢，而顯熱通量的季節變化不明顯；柴仲平等對干旱區綠洲冬小麥生態系統CO2源/匯關系進行了長期的研究，結果表明在小麥的整個生育期，可以凈固定CO2的量為122.60t/hm2。
四、展望
通過以上綜述可以知，中國干旱半干旱區生態系統碳循環研究基本處于初步階段，許多研究依然存在諸多薄弱環節，總體來講，今后中國干旱半干旱區碳循環研究應在以下幾個方向進一步加強：
（1）從不同時空尺度探討干旱半干旱區生態系統碳循環過程與強度，加強碳源/匯季節變化動態和區域分異的對比定位觀測，同時加強機制研究中的多因子綜合評價，增加研究和預測結果的可靠性。對干旱半干旱區生態系統碳循環已有的研究結果表明，不同環境因子在不同群落以及植物不同生長階段影響程度與影響方向也有所不同，因此，要想準確評估整個干旱半干旱區生態系統碳源/匯貢獻就必須對不同時空不同群落類型進行詳細野外試驗研究，以擴充中國干旱半干旱區生態系統碳循環研究的數據基礎。
（2）進一步加強對影響干旱半干旱區生態系統碳源/匯的物理、化學以及生物過程研究。目前關于干旱半干旱區生態系統的碳循環機制尤其是許多細節研究都相對薄弱，碳循環研究過程中存在許多不確定性，今后研究中應有所加強。包括：植物呼吸與凋落物呼吸的定量測定、土壤不同形態碳的垂直分布規律以及非生長季（冬春季）與生長季影響機制的異同等。
（3）從整體和系統的角度研究干旱半干旱區生態系統碳循環。在已有的干旱半干旱區碳循環研究中，對植物、土壤的研究多局限于生態系統各個部分自身時空動態變化以及對周圍環境因素響應，且各部分研究相對獨立，而對于碳元素在大氣-陸地生態系統儲存庫間的定量遷移轉化關系涉及較少，從而缺乏整個系統的綜合研究。
碳循環描述范文2
關鍵詞：領域上層本體；設備功能視點；海洋生態本體建模；OWLProcess模型；海洋生態知識管理系統
0 引言
21世紀是數字海洋的世紀，海洋數據的表示、存儲和處理是“數字海洋”發展的核心基礎。但大量海洋觀測數據、文獻資料和實驗數據由于數據來源和表示的多樣性，存在諸如數據統計的角度不同，概念術語分類體系不明確，以及同義詞和一詞多義等問題。將這些海量數據進行數字化處理，形成以海洋基礎地理、海洋環境、海洋資源、海洋經濟、海洋管理等為主題的、統一的、標準的、易于理解和使用的海洋基礎數據對于海洋科學研究、漁業養殖、海洋生態保護和海洋危機管理都是非常重要的[1]。
本體提供了描述領域知識體系的概念模型框架，可用于領域知識的共享和重用。與海洋生態相關的本體有地球與環境術語語義網（Semantic Web for Earth and Environmental Terminology，SWEET）[2]、海洋元數據互操作（Marine Metadata Interoperability，MMI）項目[3]提供的一些海洋元數據本體（如環境本體、生物多樣性資源信息本體和水文地理部件本體等）和生態本體Ecology Ontology等。已有的本體大都只是面向某一學科領域建立了相應的學科概念分類體系，但這些建立的學科概念分類體系往往缺少一個統一明確的視點。即本體構建者在構建這些領域本體時缺乏對本學科領域及相關學科領域之間關系的形式化說明，同時也缺少一個統一看待領域知識和領域問題的上層領域本體[4]。而如何形式化地描述海洋生物與其非生物環境之間的交互作用和海洋生態功能過程的研究還不夠深入。
本文闡述了海洋生態本體的建模思想，構建海洋生態領域上層本體、海洋生態知識本體和海洋生態功能過程本體，用于海洋生態知識的共享、重用和推理；設計開發了海洋生態知識管理系統，為研究者和用戶提供了一個海洋生態知識服務語義平臺。
1 海洋生態本體建模
領域上層本體用來指導構建領域知識本體和應用本體。領域上層本體的缺乏可能導致本體構建者模糊或混淆領域概念邊界，也使研究者難以保持一個明確統一的視點來看待領域問題，造成研究者對本體概念的混用或錯用，從而導致資源語義標注的模糊或錯誤[4，7]。
1.1 海洋生態知識組織模型
海洋生態系統包含海洋生物和非生物海洋環境兩部分；海洋生態系統強調海洋生物和非生物成分在結構和功能上的統一。海洋生態知識組織模型（如圖1所示）描述了海洋生態系統的領域知識，包含領域概念、概念屬性及其概念之間的關系。海洋生態各種生物因子、非生物因子以及它們之間的相互作用通過能量流動和物質循環這兩個基本過程構成了一個完整的生態系統功能單元[4-5]。
2.2 海洋生態形式化本體構建層次模型
W3C推薦的本體語言OWLDL[10]是基于描述邏輯的本體語言，有良好的語義表達和本體推理能力。采用OWLDL構建海洋生態形式化本體包含如下5個層次（如圖6所示）：
第一層是SWEET頂層本體，表達通用知識概念（fundamental general concepts）， SWEET本體提供了可擴展的components，可擴展SWEET本體定義海洋生態領域本體的基本概念及其關系。
第二層是領域上層知識概念（upper domain knowledge concepts），用于描述海洋生態領域的基本原理、重要概念和概念之間的關系。即明確“設備功能”的視點，構建海洋生態領域上層本體（marine_ecology_upper_domain_ ontology）。
第三層描述領域知識概念（domain knowledge concepts）。領域上層本體概念語義描述粒度大，抽象程度高；對海洋生態領域上層本體進行概念細化，構建海洋生態領域知識本體，建立海洋生態領域知識概念的分類體系。
第四層描述領域功能過程 （domain function_ process）知識，基于領域知識本體和領域上層本體構建海洋生態功能過程本體process_ontology（包含海洋生態能量流動和營養、物質循環等功能）。
第五層構建了SWRL（Semantic Web Rule Language）[11]規則集（SWRL Rules Sets），表示領域通用的事實（general knowledge）。作者構建海洋生態異?，F象的SWRL規則，將海洋生態形式化OWL本體與SWRL規則應用于海洋生態危機預警推理，實現了語義層次上的智能推理[4]。
采用OWLProcess描述了海洋生態碳循環中的光合作用過程原理，即采用OWLProcess能夠支持以功能過程原理、相互作用過程、先后順序等動態概念表示知識，彌補了OWLDL在動態特性特性知識表示方面的不足[4]。
4 海洋生態本體應用系統實例――海洋生態知識管理系統
基于構建的海洋生態本體和SWRL規則，作者開發設計了海洋生態知識管理系統，為研究者和使用者提供相關海洋生態語義服務。海洋生態知識管理系統采用Java語言開發，后臺服務器選用Tomcat 6.0，Web頁面腳本語言選用JSP，OWL本體文件解析推理采用Jena 2.6.3和內嵌推理機Pellet2.2.1，XML文件的解析使用DOM4J。系統主要設計實現了導航界面、術語和功能過程查詢、XML文檔查詢、語義檢索和海洋生態危機預警功能。系統功能模塊實現的關鍵技術是用Jena API對OWL本體文件進行語義解析，獲取本體信息并存入相應的數據結構；按導航樹輸出相應的本體概念信息；對查詢語句進行分詞處理；編寫SPARQ查詢語句；基于SWRL規則和OWL本體進行推理等[1，4]。其中“功能查詢模塊”為用戶提供了海洋生態系統能量流動和碳循環、磷循環、硫循環等功能作用過程實例知識的查詢。例如用戶對光合作用過程功能術語的查詢結果顯示如圖9所示。
5 結語
本文闡述了海洋生態建模思想，構建了海洋生態本體模型和海洋生態形式化本體；擴展了OWLDL，提出了OWLProcess模型，構建了海洋生態功能過程形式化本體實例；開發了海洋生態知識管理系統，提供海洋生態知識查詢、問題語義檢索和海洋生態異常現象的預警功能。海洋生態知識管理系統的應用為領域專家和使用者提供了海洋生態領域知識的服務平臺，也驗證了海洋生態領域本體的有效性、正確性和合理性。
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碳循環描述范文3
水是生命之源，水是支撐地球社會經濟系統發展不可替代的資源。但是，由于全球變化、人類活動的負面影響，地球上水的循環在發生變化，許多地區正在發生嚴重的水的問題與危機，如洪水、干旱和江河水體污染，而成為限制國家河區域可持續發展的關鍵性因子，水科學問題也成為國際地球科學發展中的一個重要方面。
2001年7月在世界知名海岸水利工程建設的荷蘭王國連續舉辦了兩個直接與水科學有關的大型國際科學大會。一個是7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹（Amsterdam）由國際地圈生物圈計劃（IGBP）、國際人文計劃（IHDP）和世界氣候研究計劃（WCRP）聯合舉辦的“全球變化科學大會(GlobalChangeOpenScienceConference)”。國際地圈生物圈計劃（IGBP）是國際著名的全球變化科學研究計劃，受到國際地球科學屆廣泛的關注和參與。在跨入2000后的IGBP首次重要國際學術活動-“全球變化科學大會”云集來自國際的100多個國家的全球變化研究的專家學者、管理者約1600多人。大會主題是：一個變化的地球的挑戰（ChallengesofaChangingEarth）。中國派出以科學院為主體的約60多人的代表團，進行學術交流和討論，其中除了碳循環和土地覆被變化是大會主要議題外，水循環及水資源是大會重要內容之一。
另一個是7月18-27日在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行的第6屆國際水文科學大會。(The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience)。這是一次專門針對國際水文科學進展的回顧和研討大會，來自國際60多個國家的500名代表出席了大會。第6屆國際水文科學大會的主題是：一個干旱地球新的水文學（ANewHydrologyforaThirstyPlanet）。
受國家自然科學基金委員會地球科學部的部分資助，筆者應邀參加這兩個大會，并擔任第6屆國際水文科學大會第二學術研討會的分會主席。本文是對這兩個國際會議中關于水科學研究進展的綜述，希望介紹水科學方面一些新的進展，提出我國對國際水科學的貢獻和存在的問題與挑戰。
二.全球變化與水文科學問題
全球環境變化（簡稱全球變化）是目前和未來人類和社會發展面臨的共同問題。全球變化既包涵全球氣候變化又包括了人類活動造成環境變化的影響。了解自然變化和人類活動的影響是國際地球科學發展最為關系的問題。
7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹舉辦的“全球變化科學大會”，內容十分豐富。但都圍繞有兩大主專題，即：（1）一個不斷變化的地球的挑戰：對全球變化的科學理解。（2）展望未來：地球系統科學與全球可持續性。大會邀請若干專家學者做報告，在大會研討中設立一系列專題研討會和招貼展示論文。
大會專題報告內容有：
·一個不斷變化的地球的挑戰：對全球變化的科學理解（BerrienMoore）
·土地變化的集中性與復雜性：虛構與現實（B.L.Turner）
·氣候變化與海洋生態系統動力學：可持續資源利用的內涵（MichaelJ.Fogarty）
·21世紀中的糧食：全球氣候的差異性（MachendraShah）
·人類時期的大氣化學（PaulJ.Crutzen）
·火與薄霧：東南亞空氣質量的社會與政治因素上的不均性（SimonS.C.）
·海洋和陸地碳動力學（IanR.Noble）
·碳與科學政策的聯系：京都的挑戰（RobertT.Watson）
·對CO2挑戰的工業響應（CharlesNicholson）
2．水與全球變化的關聯：世紀資源的挑戰？（LeenaSrivaatava）。
·我們會有足夠的高質量的水嗎？（HartmutGrassl）
·水會滿足人們的需要嗎？（PeterD.Tyson）
·大壩對漁業的影響：三峽大壩實例研究。Chen-TungArthurChen教授，臺灣，國家SunYat-Sen大學，海洋地理和化學學院。
·澳大利亞大陸上的水，碳和氮：氣候和土地利用變化的影響（MichaelRaupach）
3．全球生物地球化學：星球新陳代謝系統的理解（PamelaMatson）
·海洋生物地球化學：變化的海洋（DavidM.Karl）
·陸地上碳的過去、現在和未來（RobertJ）
·大氣酸雨、臭氧損耗和氣候變化的案例分析（OranR.Young）
4．陸地—海洋的交互作用：區域與全球的聯系。（RogerHarris）
·生物地球化學的交互作用與反饋（TimJickells）
·沿海地區的全球變化：東南亞的實例研究（LianaTalaue-McManus）
5．氣候系統：預報、變化和可變性
·以前和以后的氣候變化：我們究竟去何處（ThomasF.Pedersen）
·氣候變化的1000年（RaymondS.Bradley）
·正在變化的寒區：高緯區全球變暖的影響（OlegAnisimov）
·耦合氣候系統：可變性和可預測性（AntonioJ.Busalacchi）
6．土地利用變化的熱點地區和地球系統：區域和全球的聯系
·陸地表面與氣候有聯系嗎？北非：撒哈拉沙漠；
·東南亞1：理解變化的亞洲季風系統：大規模植被和土地利用在水循環和氣候中的作用
·東南亞2：人類引導的陸地覆蓋的變化能對亞洲季風有多大的改變？
·亞馬遜河流域和土地利用的變化：未來能平衡嗎？
·陸地表面與氣候有聯系嗎？一種綜合。
7．模擬和觀測地球系統（DavidCarson）
·處理地球系統的復雜性和不確定性（H.J.Schellnhuber）
·監視地球系統的短期不穩定性和長期的趨勢：一個空間的挑戰（JoseAchache）
·虛擬現實的過去、現在和未來（JohnMitchell）
8．地球系統需要生物多樣性嗎？（AnneLarigauderie）
·為什么地球系統科學需要海洋生物多樣性？（KatherineRichardson）
·生物多樣性是如何影響陸地生態系統的過程與功能（SandraDiaz）
9．科技能夠補償星球嗎？（MikeBrklacich）
·自然的回歸：為什么和怎樣進行（JesseH.Ausubel）
·工業變革：生產與消費中的探測系統變化（PierVellinga）
10．面向全球可持續性（HansOpschoor）
·區域和全球可持續性的挑戰和障礙（JuliaCarabias）
·轉向可持續性的研究系統（WilliamC.Clark）
·可持續性科學起源討論：什么是可持續性科學？為什么要可持續性科學？（JaneLubcheno）
·可持續科學和氣候變化（BertBolin）
·重新概念化自然-社會的交互作用：將環境和發展結合起來理解（RobertW.Kates）
·雅基盆地資源的可利用性、脆弱性和持續性：環境與社會交互作用中不可持續的發展趨勢（P.A.Matson）
·人與環境相互作用的脆弱性：尤卡坦南部事例（B.L.Turner）
·各學科間的可持續性科學（RobertW.Corell）
大會專題討論內容十分豐富，有：A1-全球碳循環；A2-大城市與全球變化；A3-南厄爾尼諾的擺動同過去、未來氣候變化的聯系；A4-地球系統的演化；A5-生物多樣性的全球變化；A6-全球變化與火；A7-海岸區人類活動；B1-食品生產和環境間的平衡；B2-理解土地利用的變化，以致重建、描述或預測土壤覆蓋度；B3-冰雪層和全球變化：制度和指標；B4-地球系統分析；B5-陸地生物圈與全球變化；B6-社會轉化過程；B7-海洋與氣候變化；C1-水資源對環境變化的脆弱性：一種系統方法；C2-把人放入地球系統中：受害者或是破壞者，擾亂者或是解決者?C3-大氣和全球變化;C4-全球變化非線性變化和驚訝;C5-生態系統管理可持續發展的展望;C6-科學和政策過程：IPCC;C7-全球變化與山地區。
大會報告集中在水科學問題的主題有：全球變化中的水問題-21世紀資源的挑戰，尤其值得提到的是7月12日下午，大會專門針對水循環水資源問題，舉行了“環境變化的水資源脆弱性系統分析”學術研討會。WCRP/GEWEX北美主席、美國地理學會水文專業委員會主席、亞利桑那大學水文水資源系的SorooshSorooshian教授介紹“WCRP/GEWEX和SAHRA計劃中水問題的研究：半干旱區流域水文循環與可持續性”。德國的CharlesVorosmarty教授報告了“地球系統科學對全球水評估的貢獻”。WolframMauser教授研討歐洲GLOWA項目的核心“完整的流域管理”經驗。JosephAlcamo教授指出全球“水危機區與脆弱性”。JimWallace教授強調“防洪安全與水資源問題”。ClaudiaPahl-Wostl教授研討“面向社會經濟可持續性：水管理部門職能的轉變過程挑戰”。
三.水文科學與水資源安全
7月18-27日第6屆國際水文科學大會在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行。大會對過去水文水資源研究進行總結，對未來水文科學的發展進行展望。會議由4個專題學術大會（Symposium，簡寫為S）和6個學術研討會(Workshop，簡寫為W)組成。會議主要集中在水文科學基礎研究和社會經濟發展與水資源研究兩個方面：
1.水文學基礎研究
S4.土壤-植被-大氣轉化方式和大尺度水文模擬
WS4.高山地區水文過程與冰圈作用
WS2.水文長期變化與氣候影響
S3.人類活動對地下水動態的影響
WS6.海岸濕地水文的演化
2.社會經濟發展與水資源研究
S1.社會經濟發展與水危機
S2.區域水資源管理
WS1.全球變化與洪水預報
WS3.信息技術在可持續水管理的作用
WS5.GIS&RS在土壤侵蝕和水質變化的應用
特別需要指出，由于全球變化、社會經濟發展，水資源問題愈來愈突出，給水文科學研究提出新的課題，即變化環境下的水資源形成與演化規律問題。IAHS會議的S1-S2，主要研討這些國際國家和區域尺度急迫的問題。關于S1和S2的研討內容題目摘錄如下：
S1：水脅迫下的社會經濟發展（E.Servat）
水源豐富，資金缺乏，水工業能否繼續生存尚未可知。
·健康部門希望從水文學家那兒得到什么?
·河流生態系統的研究和管理中對水文數據的需求。
·多學科綜合研究—對水危機的響應。
·食物保障中的水資源及管理。
·洪水控制與城市排水系統管理。
·全球水協作計劃
S2區域水資源管理
S2-1過去水管理的經驗與教訓（A.SchumannM.C.Acreman，M.Marino）：
·可持續發展的度量及其在實際水管理計劃中的實現。
·可持續水庫發展—津巴布韋實例研究。
·Yamuna河流域的可持續區域水管理：Delhi區域的實例研究。
·Limpopo河：逐步走向可持續發展和一體化的水資源管理。
·中國新疆博斯騰湖流域的水資源可持續性發展管理經驗的啟示。
·印度干旱地區過去管理實踐經驗總結。
·水壩功能新探——一個不應忽略的問題。
·Dehli區域水資源管理的一體化進程：問題與展望。
·北尼日利亞半干旱區域的Hadejia河上建壩的影響：對未來管理的建議。
·可持續發展的特征及供水管理模型。
·澳大利亞富營養化進程的現階段研究。
·城市水計劃書——印度班加羅爾的實例研究。
·水資源系統中相對可持續發展實現的框架。
S2-2可持續發展與水資源管理（夏軍，D.Rosbjerg，G.Schultz)
·為保護水生態系統的整合水質與水量的數學生態模型的發展。
·歐洲地下水可持續發展管理的指導方針。
·清除河岸異生植被是否為一種有效的水資源管理策略。
·地表水和地下水的聯合管理。
·河流管理可視化中的變換系統邊界。
·改善環境中被忽視的因子——監控。
·加入風險基金平衡流域經濟、社會、環境壓力之間的沖突。
·使用風險分析提高水資源系統模型的效率和精度。
·整合水資源管理中的角色分配。
·Volta流域的水資源競爭。
·復雜水環境管理中的空間適應方法。
S2-3水資源管理的方法（R.Davis，S.Walker）
·流域水平上的水資源管理整合模型。
·提高以決策支持系統為基礎的模型的精度——水管理中的一種好的建模實踐。
·持續性水系統的水力學標準。
·人工神經網絡系統實現的河流洪水預報。
·氣候變化影響評估中的不確定因子的概率特征。
·研究城市化對區域水資源影響的一種流域水文模型。
·水、氮循環的一種大尺度評估模型——在Elbe河流域的基礎研究。
·基于地形學和土壤水文學的濕地重建計劃方法的發展。
·英格蘭西南部Dartmour地區放牧對水文的影響。
四.21世紀水文科學的發展機遇與展望
傳統的水文學研究只考慮水量的自然變化，現代水文循環需要考慮地球生物圈、全球變化以及人類活動等方面的影響。國際地圈生物圈計劃（IGBP）代表國際地球學科發展前沿，水文循環的生物圈方面(BiosphereAspectsofHydrologicalCycle，簡稱BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陸面生態-水文過程與空間格局的變化規律和受人類活動影響的關鍵問題，以科學地解釋：植被是如何與水文循環的物理過程相互作用的？改變陸面生態過程的直接原因是什么？是大尺度人類活動改變了陸面覆蓋？還是大氣中二氧化碳濃度增加的緣故？這些影響變化的水文后果如何？通過這些研究，為認識自然變化和人類活動影響下的土地利用/土地覆被變化與陸地表層生命物質過程，評估人類對生物圈的影響，保護環境和資源可持續利用提供科學的基礎依據。
通過7月在荷蘭舉行的IGBP和IAHS國際學術大會可以清楚看出，變化環境（即全球變化與人類活動影響）下的水文循環研究成為21世紀水科學研究的熱點。根據二十一世紀IGBP發展方向，國際上的BAHC研究重點也相應地進行了調整，主要有以下8個方面：
·小尺度水、熱、碳通量研究；
·地下過程作用的評價；
·陸地-大氣相互作用的參數化；
·區域尺度土地利用與氣候的相互作用；
·全球尺度植被與氣候的相互作用；
·氣候變化和人類活動對流域系統穩定與傳輸的影響；
·山區水文學與生態學；
·開發全球數據集；
此外，還有兩個交叉研究問題：
·設計、優選和實施綜合的陸地系統實驗；
·情景發展與風險/脆弱性分析。
變化環境下的水文循環及其時空演化規律研究，是國際國內地學領域積極鼓勵的創新研究課題。結合土地利用/土地覆被變化與陸地碳循環過程的水循環研究，是一個新的交叉方向。研究的熱點問題有：
問題1：全球變化與水文循環問題
它需要研究回答：全球變化對區域水循環規律？過去對氣圈-水圈-生物圈的相互聯系/作用是如何認識？現在又是如何認識水資源的演變？其規律是什么？
值得指出的是，過去在氣候系統與陸地水文循環之間存在一個誤區，即長期以來,水文學者把氣候看作是靜態:一個地區的氣候是指某種統計的平衡,WMO規定系列30年的平均作為準平均,用極差/標準差描述氣候變異。對陸地水文過程研究方面，認為長序列水文均值是穩定不變的，年徑流出現的豐、枯現象，被看作圍繞均值的周期變化。水利（水資源）工程設計：要求的水文計算都是以幾十年-幾百年時間尺度的水文過程穩定不變為前提。未來被看作是過去的重復或外延。例如，水資源的保證率有W75%，W50%等；設計洪水有千年設計和萬年校核等。另一方面，在氣候/天氣過程研究中，長期以來氣候學者把陸地水文看作是靜態，氣候/天氣過程研究僅僅到降水為止，較少研究流域水文循環動力機制與反饋作用。例如，天氣模式研究中僅設置若干參數代替水文過程變化和空間分布，認為陸面水文-生態的作用也是穩定不變的。例如，許多GCMs對水文循環作用過程考慮相當粗糙,平面無徑流聯系與循環過程。但是，現在人們業已認識：一個地區的氣候/水文循環過程并不處在統計的平衡狀態，而是以不同尺度變化（年際、十年際、百年際-千/萬年際變化）。決定氣候變化因子不僅僅是大氣內部的過程，還有大氣上邊界（太陽行星系統）和下邊界（陸地水文-生態、海洋系統）的各種物理化學過程。20世紀科學研究與進展顯示：陸面生態系統對大尺度水文循環有十分重要的反饋作用。因此，全球變化對水文水資源的影響是21世紀水文科學研究的前沿問題之一。因此，特別需要大力加強水文學家與大氣物理學家的聯系與合作，積極開展“全球-陸地-區域-流域尺度水文循環”科學基礎的研究。
問題2人類活動對水循環水資源的影響
人類活動對水循環及水資源有那些主要影響？人類活動如何對水的變化規律產生影響？有什么地區、區域特征規律？如何量化人類活動對水循環水資源的變化及影響？這是近代水科學面臨的主要科學問題。在IGBP科學大會上，特別強調土地利用/覆被變化與水循環、碳循環的關系。需要研究從“點”-“典型流域“的水循環機理、水文循環與生態系統的相互作用、地表水與地下水交換的相互作用，“大氣-土壤-植被”界面過程中的物質與能量轉化規律；開拓流域水文循環過程中的非線性機制研究；創新“分布式流域水文循環模型”，量化區域水文循環演化與土地利用/土地覆被影響關系，為認識陸地表層生命物質過程的提供重要的基礎科學支撐。
結合中國的實際背景，人類活動影響是驚人的。例如，在中國南方的長江流域，建國后洞庭湖圍墾1700余平方公里；鄱陽湖圍墾1400余平方公里；荊北所有通江湖泊被堵閉，減少調蓄長江洪水面積約5700余平方公里。建國后，長江中下游地區約有1/3以上湖泊面積被墾殖；損失湖泊面積13000余平方公里，相當于五大淡水湖泊面積總和的1.3倍；損失湖泊容積500億立方米左右，相當于三峽水庫調蓄庫容的5.8倍，淮河年徑流1.1倍。建國后，中游長江干流河道內的江洲河灘幾乎全部被圍墾。據不完全統計，圍墾面積約1213平方公里；城陵磯至螺山江段河床變遷劇烈，泥沙淤積問題嚴重。98洪水后，國家提出治理長江32字方針：“封山育林、退耕還林、移民建鎮、以工代賑、退田還湖、平垸行洪、加固干堤、疏浚河道”。但是，如何退田還湖？如何平垸行洪？認識人類活動（湖區開發、三峽工程）對水循環關系影響水科學基礎問題，都是十分重要又十分現實的問題。
在中國北方，人類活動劇烈。例如，在華北地區，水文循環機理比較復雜，它不僅與陸地表層系統中各種自然地理要素時空分布密切相關，而且與農業開發、都市化等土地利用/土地覆被直接相聯。由于社會經濟發展，人類活動改變了水循環自然變化的空間格局和過程，加劇了水資源形成與變化的復雜性。過去有關部門在華北水資源方面做了相當的工作。但是，在華北地區究竟缺多少水等基礎方面仍分歧較大。有人認為在華北通過自身的節水和提高用水效率可以解決水資源的需求問題；有人認為即使南水北調也不能從根本上解決北方缺水問題。爭論問題的科學問題焦點是：在自然變化和人類活動的綜合影響下華北地區水循環演化規律是什么？如何科學測算華北地區可供水資源量？華北地區節水的潛力究竟有多大？如何保障華北地區的水資源安全？爭論的原因是：自然變化和人類活動加劇情況下的華北地區水循環演變格局與過程機理，有待重新認識；受人類活動影響等變化環境下的華北地區水資源可利用量的測算科學依據不很充分；水資源安全與生態需水、節水潛力、國民經濟發展之間的量化關系需要研究。因此，開展自然變化和人類活動影響下的水循環及水資源安全研究，具有十分重要的科學意義和研究價值。
總之，21世紀水科學的挑戰問題是：迫切需要回答的科學問題是陸地水循環演化格局、過程與機理，即：
·如何對水、碳和能量在土壤~植被~大氣界面交換中的變化進行認識？
·變化環境下的水文循環時空演化有哪些特征規律？如何識別和量化？
碳循環描述范文4
不知從何時起，在中國的互聯網相關行業中“生態”一詞已經悄然成為各類會上的關鍵詞，但很多時候與會者聽了一整場演講，卻還是無法描述清楚到底何為生態，更談不上對于生態圈建設的具體措施又有哪些。時至今日，“生態”好像已經從一個熱詞變成了“講故事”的代名詞之一，我們需要用更冷靜的目光去審視互聯網公司擺在我們面前的一個個“生態”。
擬生態實驗的啟示
談到生態的模擬和建設，無論在互聯網之下被講得多么神奇，一定都得從“生態”的基本概念出發來支撐具體的建設過程。移動電競想要真的發展成一個相對完善的擬生態體系，那么1987年在美國的亞利桑那州大沙漠上開始的“生態圈II號”會是一個非常好的比照。當時，激進的美國科學家把“地球”看做生態圈I號，而他們要模擬一個新的生態圈，來論證移居月球的可能性。
當“生物圈II號”建成的時候，冷戰已經結束人類暫時沒有了移居月球的壓力，但是圍繞擬生態的實驗還是在1991年9月26日正式開啟。五個野生生態群落和兩個人工生態群落開始運轉，超過4000種生物共同生活在“生物圈II號”之中。在科學家的預想之中，這些生物和周圍的環境最終將會實現物質上的閉環和能量上的開環，穩定和繁榮則是一個相對感性的認知。既然如此多的公司選擇了“生態”作為形容詞，那么在互聯網市場中什么樣的閉環和開環才是生態建設的最終目標就成了非常值得討論的問題。
傳統電競的警示
雖然科學家預想的穩定和繁榮最終并沒能出現，科學家們發現自己在自然界規則認識上的欠缺，還無法實現物質的閉環與能量的開環。而互聯網作為一個全新的世界，每分鐘都有新鮮事物產生，人們對其中的規則也始終處于摸索狀態，移動電競作為新生事物，其生態建設也是需要非常細致的規則來支撐的。這也是讓很多曾經壯志凌云的生態建設者，最終卻沒能將自己的理想落地的根本原因所在。
移動電競從2014年被熱炒，到今天幾家互聯網巨頭都在著手嘗試建設自己的移動電競生態時，很多人都希望從傳統電競取經，但是當回顧傳統電競在中國的發展歷程時才會尷尬地發現，對于電子競技而言，真正穩定繁榮的生態從未真的形成。電競行業每一次發展都只是資本熱潮的推動，而當潮水退去，留下的只是一片拼殺之后的斷壁殘垣。最近的一次潮漲潮退正是自于直播平臺的興起。原始的資本傾軋更多映射出的只是失格的人性，主播在短時間之內身價飆升，直播平臺之間互相挖角，甚至挖得有些職業選手放棄了比賽和俱樂部選擇坐進直播間。
就像“生物圈II號”實驗中，失控的螞蟻和蟑螂一樣，不穩定的能量變化讓它們爆發然后毀滅，隨之而來的影響波及了整個生物圈。今天相信很多人已經看到，直播平臺再經歷了爆發之后，將會迎來你死我活的寒冬。在抵御寒冬的時候人們才會想起，如果在直播平臺、選手、俱樂部和賽事之間有更多的規則和利益劃分，參與各方就不只是在最基本的市場規律和商業邏輯支配下四處搏殺了。很多投入生態建設之中的資本，也被無意義的斗爭所消耗，白白失去了發展的大好時機。所以，在生態建設的過程之中，不僅要依靠自然與市場的規律，而需要有人站出來制定更為詳細的規則。
就從直播平臺來說，因為有了在傳統電競之中的教訓，所以移動電競的參與者更希望有詳實的規則來減少直播平臺對于俱樂部和選手的沖擊。采訪時張易加也表示：“我們現在從移動電競的生態去做規劃的時候，一開始就可以和直播平臺坐在一起共同規劃這些規則。包括我們在版權方面的收買，包括我們未來頭部的一些解說也好，主播的培養方面也好，大家可以坐下來去探討，我們去設定一個利于行業發展的規則。”張易加還介紹目前KPL已經和三家直播平臺（虎牙，龍珠，獅吼）確定了版權合作，并且后續還會與直播平臺共同培養選手和主播。
必要的規則制定者
除了直播平臺之外，與電競產業鏈相關的每一個環節其實都有更細致的規則，在賽事體系中這些規則顯得尤其重要，因為電競生態中的賽事鏈條就好像自然生態中的碳循環一樣重要，如果誰說想要在盤根錯節的傳統電競市場中重塑規則，那就必須得從賽事體系做起。即便強勢如騰訊和Riot Game依然是經歷了6年的時間才讓《英雄聯盟》的賽事生態初具雛形――廠商收入通過眾籌與補貼進入賽事與俱樂部，而最底層的用戶通過對于廠商和俱樂部的支持可以將資本持續不斷地流回源頭。《英雄聯盟》在Riot Game強勢干預之下，才實現了渠道的閉環（9月23日，Riot Game宣布S系列賽補貼俱樂部的新規，徹底打通了賽事產業鏈的資本循環），但受限于PC端的呈現形式資本上的開環卻依舊不夠好。
在國內移動端游戲的市場情況卻與PC端相差很大。整個手游市場中，騰訊如今已經擁有超過五成市場份額，微信和手機QQ的宣發渠道也是獨此一家，所以從移動電競賽事體系起步之時，《王者榮耀》項目組就向外界傳達著比Riot Game更為強勢的態度――很多規則需要我們來制定。最基本的賽事規則體系張易加在采訪中也已經講到，“我們希望把將來賽事商業化運作中獲得的一些商業利益，可以和參與的戰隊進行一定程度的分享。由此更好地鼓勵這些戰隊可以打出更專業的比賽，同時做出更多的造星運動，讓整個生態價值提升得更高?！?/p>
如此同時，騰訊在賽事對接直播平臺和衍生品內容產出方上做出了很多不同于傳統電競的調整，如果KPL能夠成功落地，也意味著整個“碳循環”的最終規則將會塵埃落定，生態圈中也有了最主要的一條循環線路。
共同參與的搭臺者
雖然“移動電競”依舊是以賽事體系作為核心，但是為了提高整個生態的穩定性，就需要依靠移動端的優勢，把更多的想象空間提供給行業內外想要參與其中的人們。對于生態建設而言，更多的參與者不僅代表著更多的能量和資本，也代表著更為穩定的環境與對于外部沖擊的抵抗能力。
如果說傳統電競市場，更像簡單的叢林法則，賽事之間對于市場的爭奪決定了各方勢力在叢林之中的地位，那么移動電競的市場，更像復雜的熱帶雨林，任何強者都有可能受到挑戰，而彼此之間的制衡與協作決定了誰可以在整個熱帶雨林中活得更久。
在美國各大職業聯賽的體系之中，我們同樣可以看到ESPN代表著虛擬衍生內容市場的循環，Nike代表著實體衍生內容市場的循環，社區活動則帶著文化衍生內容的循環。而這些衍生內容所涉及的龐大人群，讓本身的賽事體系得到更穩定繁榮的運行。而電子競技在移動端的登錄已經有了占領下一代年輕人主流娛樂生活的趨勢，那么所有以年輕人作為目標群體的廠商就都有機會參與到這個移動電競的大生態之中。如此龐大的市場，即便是騰訊這樣的企業也必須要考慮如何與別人更好的分享利益，而不是把移動電競做成一個封閉的王國。
用張易加的話來講，騰訊更希望自己是扮演一個“搭臺者”的角色。而在“生活圈II號”失敗的直接原因就在支撐整個生物圈的“舞臺”上，混凝土構件額外的吸收了大量的碳，直接導致生態的崩塌。由此可見，一個適宜移動電競生態的“舞臺”是多么的重要。這個舞臺應該是那些已經矗立百年的大樹，既是能量轉化的樞紐也是各類生物生存的平臺，只有這樣的“舞臺”才能為移動電競的雨林生態提供更多的可能性。
從這次KPL騰訊與“榮耀”的合作開始，騰訊的渠道和數據就像是移動電競之外的舞臺，為更多玩法的出現與更多參與者的加入提供了可能性，同時并不會直接影響移動電競本身。在內容衍生品市場中，類似《魚嘴滑舌》這樣的視頻制作方，可以得到官方的資源與支持，讓觀眾可以圍繞《王者榮耀》看到更多元的內容。此外，張易加在采訪中還講到，“除了與‘榮耀’在手機領域的合作，我們也構架了一個更寬的合作框架，希望能和傳統的快銷品牌，包括其他的品牌進行某種方式的合作。通過和合作伙伴的力量和一些資源的互換，展開商業模式上的探討和合作，共同把這個電競賽事體系的影響力做得足夠大，這是我們這方面的總體想法。”
移動電競的開閉環
在前文，我們提到了移動電競中騰訊的兩重身份，規則制定者與搭臺者。這兩個看上似乎有些矛盾的身份，其實代表了移動電競生態建設之中的兩個階段，而兩個階段的分水嶺就是這次KPL職業聯賽的舉行。
最高級別的職業聯賽開始之前，就好像“生物圈II號”的論證階段，科學家們需要提出更多更可行的規則；從KPL職業聯賽正式啟動開始，搭臺工作才能算真正開始，正如張易加所言，“未來的一年會是一個關鍵的窗口期，生態合作伙伴進來的時候，會觀察能不能得到他該享受的權益，或者確認下一步還可以得到他想要的東西。如果說大家覺得這個規則做得好的話，可能會有很多的合作伙伴獲得他們自己期望獲得的東西，他們就會在明年持續投入，同時帶更多其他人來?！弊罱KKPL能夠吸引多少人來一起參與到和《王者榮耀》相關的移動電競領域，就要看作為“搭臺者”的騰訊，到底能提供一個怎樣的舞臺。
至于這個搭臺的過程需要持續多久，我們現在還不得而知，但是相對于傳統電競，移動電競在啟動的時候就擁有了相對良好的規則體系，在搭臺的過程中試錯的時間相信也會減少很多。多則兩年，少則一年，也許就能看到一個初具規模的移動電競“舞臺”呈現在人們面前了，那時的《王者榮耀》會更像今年S系列之后的《英雄聯盟》。
當然，這樣的形態絕非移動電競生態的最終形態，如果希望市場做得夠大，內容產出足夠豐富，那么騰訊就必須得抽身于移動電競生態之外。就像張易加在專訪最后提到的一樣，“我們實際上是起到管控的作用，很多東西到我們這里來報備一下，或者是審批一下，我確認一下這個東西?！边@個抽身的過程之中，就必須要把生態之中的渠道做得更穩，讓內容和資本在內容產出者與內容消費之間充分的流動。
美國科學家對于“生物圈II號”的愿望，對于移動電競而言同樣可行，那就是“渠道上的閉環與資本上的開環”，渠道的閉環讓每一個參與移動電競的伙伴都明確地知道自己的位置和作用，而資本的流入與流出可以在渠道內源源不斷的產生內容以供消費。
碳循環描述范文5
一、等值線圖——由此及彼，遷移發散
與自然地理相關的等值線主要有等高（深）線、等溫線、等壓線、等降水量線等，其中等高線是等值線的基礎，其他等值線都是由其演化來的。等值線的判讀要以等高線為基礎總結方法與規律，然后由此及彼運用到其他等值線的判讀中。
【圖表解讀】等值線的共同特征：同線等值；全圖等距（等值距）；等值線是封閉的曲線，但在圖幅有限范圍內不一定全部閉合；兩條等值線不能相交（等高線圖中的陡崖處除外）；等值線疏密反映表達要素數值變化的快慢。
【方法技巧】等值線圖判讀要領——五讀一分析。
讀數值：同線等值、全圖等距（等值距）；相鄰兩線相差一個等值距或數值相等；河谷兩側等高線對稱分布；最高、最低值及其位置。
讀延伸方向：等值線的延伸方向表明等值線數值變化的大致趨勢及其影響因素，如等高線走向受地形、地勢影響；等溫線走向受太陽輻射、大氣環流、海陸、地形、洋流等因素影響。
讀彎曲狀況：凸高為低——等值線向高值一側凸，數值??；凸低為高——等值線向低值方向凸，數值大。可添加輔助線（垂線法、切線法）判斷等值線彎曲處數值的大小。平直——影響因素相對簡單；彎曲——影響因素相對復雜。
讀疏密程度：線密差值大，線疏差值小。
讀局部閉合：介于兩等值線間的異常區域，其數值“大于大的，小于小的”，即如果閉合等值線與相鄰兩線中的較小數值相等，則閉合區域低于較小數值；閉合等值線與相鄰兩線中的較大數值相等，則閉合區域高于較大數值。
分析成因：等值線的延伸、彎曲、疏密、閉合受多種因素的影響，要根據等值線表達要素的特點，調用相關原理分析其成因。
1.等高線地形圖
【例1】
圖1
（1）判斷地形類型
據此可以對圖1中主要的地形類型做出判斷。
（2）等高線地形圖與區域底圖疊加的綜合判讀
根據經緯度、海陸位置等信息判斷區域所屬的氣候類型及其特征，與地形信息疊加可以分析判斷河流水文、水系特征以及植被、土壤類型等。綜合考慮地形、氣候、河流等自然因素，可以推斷人口、城市的分布，還可對水利工程（水庫、引水路線）、農業布局、交通運輸選線設點進行決策分析，進而可判斷區域生態環境問題（水土流失、荒漠化等），為區域可持續發展提出合理化的建議。如圖1江南丘陵地區地形以低山丘陵為主，在亞熱帶季風氣候條件下流水侵蝕作用強烈。坡地墾荒等不合理的人類活動易加劇水土流失，因此發展立體農業是實現農業可持續發展的有效措施。圖1中鄭渝高鐵的兩個選線方案中，方案①沿線地勢起伏較小，施工難度較小，投資較少；方案②沿線地勢起伏較大，但人口、城市較少，征地費用較低。圖1中所示的峽谷地區利用有利地形修建了大型水利工程，如小浪底水庫、三峽工程。
2.等壓線圖
【例2】簡易天氣圖的判讀
圖2
（1）判斷風向、風力
風向：先畫出氣壓梯度力（由高壓指向低壓，垂直于等壓線），再結合地轉偏向力可確定風向，要注意高空風與近地面風的區別。風力：同幅圖中等壓線密集風速大，稀疏風速小，不同圖幅中要比較單位距離的氣壓差異。
（2）判斷氣壓場，分析天氣特征及其變化
分析天氣特征及其變化時，在低壓槽部位應先畫出槽線兩側的風向，進而根據氣團性質和勢力大小判斷鋒面類型，由此可推斷雨區位置、降水特點。如圖2中M處為暖鋒，N處為冷鋒。
二、示意圖——抓住聯系，層層推理
示意圖是用簡明形象的圖形來表示某種地理事物的概念和結構，或說明內容復雜的地理事物的成因、原理、空間分布和發展演變規律的圖形。常見的示意圖有以下三種：
1.原理示意圖
【圖表解讀】地理原理示意圖是指反映地理成因、原理和規律的圖形，如地球公轉示意圖、太陽光照示意圖、熱力環流示意圖、近地面風和高空風示意圖、冷（暖）鋒與天氣示意圖、氣旋（反氣旋）的形成及其天氣示意圖、板塊邊界與大地構造地貌示意圖、背斜和向斜示意圖等。
【方法技巧】地理原理示意圖判讀關鍵。
（1）判斷推理：正確理解示意圖表達的原理內涵，透析各組圖部分的原理依據及各部分間的因果、邏輯關系。
（2）圖文互譯：用簡潔的文字表述示意圖蘊含的地理原理規律（以文釋圖）；將抽象的原理示意圖轉化為形象的概念圖、關聯圖、過程圖等變式形式（以圖釋圖）。
【例3】“近地面風與高空風”圖文互譯
水平氣壓梯度力是形成風的直接原因。高空風受水平氣壓梯度力和地轉偏向力兩個力作用，當二力平衡時，風向穩定、與等壓線平行。近地面風受水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力三個力作用，當三力平衡時，風向穩定、與等壓線斜交。
2.過程示意圖
【圖表解讀】地理過程示意圖是指反映地理事物的時間、空間變化過程及規律的圖形。常見的有大氣受熱過程示意圖、巖石圈物質循環示意圖、水循環示意圖、碳循環示意圖、河流流量變化示意圖等。需要指出的是：地理過程示意圖也可用關聯圖或數據統計圖的形式來表達。
【方法技巧】過程示意圖的判斷思路：讀圖名、圖例，鎖定表達主題與要素構成理清地理事物發展變化的線索及主要環節分析地理事物發展變化的原因及其影響。
【例4】據圖描述南美洲南部地理環境形成與演變過程。
圖3
從圖3看出，該地區地理環境演變的線索為：板塊運動地形氣候植被自然帶。演變過程：板塊碰撞擠壓形成高大山脈；山脈阻擋西風深入，東側降水減少，形成半干旱氣候，植被逐漸演化為溫帶草原、溫帶荒漠。
碳循環描述范文6
關鍵詞：海河流域；陸面過程；地下水開采；水循環；模擬研究
中圖分類號：P641 文獻標志碼：A 文章編號：1672-1683（2016）04-0054-06
Abstract：By improving the hydrological parameterization schemes of the land surface model （CLM3.5） using the Distributed Time Variant Gain Model（DTVGM） which was developed independently，embedding a module which reflects the impact of groundwater exploitation on water cycle process，considering domestic water，industrial water and ecological water，a large-scale land water cycle model was developed which could describe the nature and human process of a basin.The Haihe River Basin where groundwater is extracted seriously was chosen as the study area，using high spatial and temporal resolution meteorological element data sets of China established by the Institute of Tibetan Plateau as atmospheric forcing drivers，this paper conducted simulation test for the water cycle process in 1980-2010 in the Haihe River Basin， and analyzed the impacts of groundwater exploitation activities on the water cycle process.The results showed that：groundwater exploitation caused the decrease in runoff and soil moisture in the overall basin；the evapotranspiration in the overall basin increased， and the spatial variation of water cycle elements was large.
Key words：the Haihe River Basin；land surface processes；groundwater exploitation；water cycle；simulation
近年來，人類對水資源的開發利用日趨廣泛，極大地擾亂了自然水循環過程。尤其在地表水資源量無法滿足用水需求或地表水污染嚴重的地區，持續開采地下水不但會造成地面沉降、濕地減少、海水入侵以及地下水污染，而且會導致陸地水資源的枯竭[1-2]，同時由于更多的水分被抽取至地表，引起局地土壤濕度和地面溫度的變化，進而影響水循環過程[3-7]。因此，考慮地下水開采活動對流域水循環影響研究是十分必要的。
已有很多學者就地下水開采活動對水循環的影響進行了研究探索：束龍倉和Xunhong Chen以內布拉斯加州普拉特河谷為例，采用Visual MODFLOW研究了地下水開采對河流流量衰減的影響，認為地下水位高出河水位的值越大，抽水對河流基流量減少的影響越明顯，對河流滲漏增加的影響微弱[8]；賈仰文等綜合考慮水文氣象、地下水開采、南水北調等因素的影響，建立了海河流域二元水循環模型，得出不同規劃水平年水資源管理推薦方案[9-10]；王中根等針對海河流域的地下水超采問題，利用較為成熟的流域地表水模型SWAT與地下水模型MODFLOW構建了海河流域地表水與地下水耦合模型，用于評估地下水開采對流域水資源的影響[11]。這些模型主要基于水量平衡，側重于對降雨徑流和水分收支的模擬與計算，缺乏對能量平衡的考慮，無法表達陸氣界面的水氣能量交換過程[12]。雖然水文模型研究在耦合社會經濟水循環、嵌入人類活動模塊方面有了一定進展，但是為了適應全球氣候變化研究，水文模型還需要從大尺度和高精度模擬方向進行新的突破[13]。陸面過程模式作為水文模型和氣候模型聯系的橋梁，可以作為大尺度水文模型發展的基礎。耦合陸面過程模式和水文模型可以保留水文模型的水量平衡模擬方法，尤其是產匯流過程等，而能量平衡、植被作用等采用陸面模式參數化方案進行描述，以此改善陸面模式對水文過程描述的不足，提高模式模擬預報的精度。
由于受到地下水農業灌溉、河道取用水等高強度人為活動的影響，海河流域地表產匯流非線性特征明顯，水文過程模擬的不確定性較大。夏軍等[14]結合水文非線性系統方法與分布式流域水文模擬技術自主研發了一種分布式時變增益水文模型（DTVGM），其特點在于能模擬人類活動影響下的降雨、徑流等水文變量之間非線性關系[15]，對下墊面實時反應能力較強，尤其在海河、黑河、黃河等半干旱-半濕潤流域的模擬效果較好，且計算消耗小[16]。因此，本研究利用DTVGM的產流機制改進CLM3.5的產流過程，同時嵌入地下水開采對流域水循環影響的模塊，并考慮經濟社會用水，構建能夠描述流域自然-人文過程的大尺度陸地水循環模型（CLM-DTVGM），然后以中國科學院青藏高原研究所基于Princeton 再分析數據建立的一套中國區域高時空分辨率地面氣象要素數據集作為大氣強迫驅動，設置兩種模式（無人類活動影響S1和僅考慮開采地下水S2），對海河流域過去30年的地表徑流、蒸散發和土壤濕度進行模擬，分析地下水開采活動對海河流域水循環過程的影響。
1 研究區和數據介紹
1.1 研究區
海河流域（圖1）位于東經112°-120°，北緯35°-43°之間，總面積約31.8萬km2。按照流域西北高，東南低的地勢，大致可分高原、山地和平原三種地貌類型。流域西部和北部的高原及山地占流域總面積的60%，流域東部和南部以農田為主，也是主要的人口居住地，占流域總面積的40%。海河流域多年平均降水量為539 mm，自20世紀50年代以來，降水總體上呈現逐步減少的趨勢。流域年平均氣溫為10.8 ℃，年內變化較為平緩。海河流域作為嚴重的資源性缺水地區，水資源供需矛盾十分突出，用不足全國1.3%的水資源量，承擔著全國11%的耕地面積和10%人口用水任務 [17]。由于流域內地表水資源非常匱乏，主要通過開采地下水進行灌溉，區內已形成大范圍常年性淺層地下水位降落漏斗，地下水超采是地下水位下降的主導原因[18]。近50年來，海河流域累計超采地下水高達1 900 億m3，目前地下水年開采量約占流域總供水量的2/3[19]。大范圍超采活動已使海河流域地下水處于不可持續狀態，嚴重威脅該地區的可持續發展。
1.2 數據介紹
已有的可用于陸面過程模式輸入的再分析數據產品，在中國區域上往往存在著系統偏差，如以Princeton 數據。因此，本研究采用中國科學院青藏高原研究所開發的中國區域的長時間序列、高時空分辨率的陸面模式驅動數據，簡稱ITPCAS數據集。該套數據以國際上現有的Princeton 再分析資料、GEWEX-SRB 輻射資料以及TRMM 降水資料為基礎，利用中國氣象局常規氣象觀測數據進行校正以消除系統偏差，并通過空間降尺度的方式，得到最高時間分辨率為3 h、最高水平空間分辨率為0.1°的再分析數據（包含近地面氣溫、近地面氣壓、近地面空氣比濕、近地面全風速、地面向下短波輻射、地面向下長波輻射、地面降水率）[20]，可以滿足國內陸面過程研究的需要。
經濟社會數據為2000年的數據。其中人口、GDP、農田面積數據是基于國家統計局城市社會經濟調查總隊編纂出版的《中國城市統計年鑒2000》，并由中國科學院資源環境科學數據中心（/english/default.asp）處理為分辨率1 km×1 km的柵格數據。這組數據在本研究中被處理為0.25°×0.25°的分辨率，以適應陸面模式的要求。
工業、生活和農業的單位用水數據來自《中國水資源公報2000》（表1），并且在流域內保持固定不變。
2 研究方法
2.1 模型介紹
CLM3.5模式是NCAR的新一代陸面過程模式，是在CLM3.0的基礎上對陸面參數和水文過程加以改進，引進并完善了徑流、地下水、碳循環和凍土過程，其具體物理過程在文獻中有較為詳盡的描述[21-22]。CLM3.5原有的地表產流采用TOPMODEL模型中的SIMTOP參數化方案，即根據蓄滿產流和超滲產流的機制來計算，其中關鍵參數是計算單元的飽和因子，其依賴表層土壤的不透水面積，計算較為復雜。
本研究采用DTVGM模型的時變增益因子來改進CLM3.5中的產流模型，即考慮降雨徑流的非線性關系，以及產流過程中土壤濕度不同引起的產流量變化，通過時變增益因子簡化了水文循環系統的輸入輸出之間復雜的非線性關系，達到與一般Volterra泛函級數相同的模擬效果。
在對CLM3.5產流模塊改進的基礎上，構建人類活動影響概化模型（圖2），并成功嵌入CLM-DTVGM中。為了滿足每個時間步長內的總需水量Dt，人類需要從附近的河流和含水層汲取水源，從河流中和含水層汲取的水量分別記為Qs和Qg，而開采的水資源量主要用于人類生活Dd、工業生產Di和農業灌溉Da三個方面。其中，生活和工業用水主要消耗于蒸發，而剩余的水量作為廢水（Dg）返回河道；農業灌溉用水則作為有效降水降落到土壤表面，并繼續參加隨后的產流等計算過程。
在圖2中的水資源開采部分，從河流汲取的地表水供水量Qs在CLM3.5中主要從每個格點的總徑流（地表徑流與地下徑流之和）中扣除；而從含水層中汲取的地下水供水量Qg是在計算陸地水儲量時扣除，因此有：
在圖2中的水資源利用部分，工業和生活產生的廢水量Dg視為α（Di+Dd），且被直接從模式格點柱內移除，不再參與格點柱內的計算（α為工業和生活用水中返回河道的廢水比例），而模式中的蒸發量相應地增加（1-α）×（Di+Dd），到達地表的有效降水量也因灌溉而增加Da。
基于這種人類活動影響概化模型，模擬設置了兩種情景：無人類活動影響（S1）、考慮開采地下水（S2）。通過比較兩種情景的模擬結果，可以探討人類對水資源開采利用對水循環過程產生的影響。本次模擬的區域范圍設為112°-120°E，35°-43°N，時間范圍是1980年-2010年，輸入數據空間分辨率為0.1°×0.1°，輸出數據的空間分辨率為0.5°×0.5°。其中，需水量采用2000年統計值（表1）。
2.2 參數率定與模型驗證
DTVGM 模型的參數見表2，在進行數值模擬前需根據實測流量資料進行參數率定。本文采用海河流域灤縣和觀臺水文站的實測流量資料率定上述參數。圖3為灤縣站（1997年-2006）和觀臺站（1997年-2006）實測及模擬年徑流過程，可以看出實測和模擬年徑流過程總體上一致，率定的參數能夠有效地模擬研究區域的徑流過程。
3 結果分析
3.1 兩種情景下海河流域年平均徑流深時空變化
基于S1和S2兩種情景模式，由CLM-DTVGM對海河流域1980年-2010年徑流進行模擬，得到地下水開采活動影響下的海河流域多年平均徑流深空間分布變化情況）如圖4、圖5）。兩種情景下海河流域多年平均徑流深整體分布趨勢大致相同：從西北至東南逐漸增大，其中平原區和入海口處徑流較大，山區徑流較??；S2比S1情景下徑流深有所減少，尤其是在東部平原區變化較為明顯，這與東部平原區地下水開采較為嚴重有關。
3.2 兩種情景下海河流域年平均蒸散發時空特征
基于S1和S2兩種情景模式，由CLM-DTVGM對海河流域1980年-2010年蒸散發進行模擬，得到多年平均蒸散發空間分布情況（圖6、圖7）可以看出從西北到東南，兩種情景下海河流域多年平均蒸散發逐漸增大，這與海河流域降雨的空間分布呈現出較好的一致性?？紤]地下水開采活動后，局部地區尤其在平原區的取用水高值區和入海口地區，蒸發變異更明顯。
3.3 兩種情景下海河流域土壤濕度時空特征
S1和S2兩種情景下，海河流域1980年―2010年多年平均土壤濕度（地表以下3.43 m）空間分布模擬結果如圖8、圖9所示，可以看出兩種情景下多年平均土壤濕度空間特征基本一致，其中山區偏低，東北、西部及西南較高，總體表現為東北、西南高于中部地區，這主要受氣溫和降水空間分布的影響?？紤]地下水開采活動后，研究區局部的土壤濕度有較為明顯的變化，整個流域呈降低現象，在平原取用水高值區降低程度較為明顯。
4 結論和討論
本研究采用構建的CLM-DTVGM和中國科學院青藏高原所氣候驅動數據集，選用無人類活動影響和考慮開采地下水兩種情景，對過去30年海河流域地表徑流、蒸散發和土壤濕度變化進行模擬分析，得到如下結論：地下水開采導致海河流域地表徑流整體上呈減少趨勢，但在不同空間分布上影響程度不同，其中東部平原區地表徑流減少較為明顯；地下水開采導致流域蒸散發整體上呈增加趨勢，但平原區的取用水高值區和入海口地區蒸散發呈減少趨勢；地下水開采導致海河流域土濕整體上呈下降趨勢，考慮地下水開采活動后，研究區局部的土壤濕度有較為明顯的變化，其中在研究區東北部和西部山區土壤濕度有一定增加，平原取用水高值區土壤濕度降低。
Zou等[23]用采用CLM3.5陸面參數化方案的區域氣候模式RegCM4對海河流域1970年-2000年的陸面過程進行了模擬，得到的多年平均地表徑流約為48.8 mm。本研究不考慮人類活動過程的情景下模擬的多年平均地表徑流約為35 mm，略小于Zou等模擬結果。不過，本研究模擬時期為1980年-2010年，屬于氣候變暖和人類活動加劇時期，海河流域地表徑流已經呈現了減少的趨勢[24]，所以本文模擬結果也相對合理的。Zou等模擬的多年平均蒸散發為534.7 mm，本研究不考慮人類活動過程的情景下模擬的多年平均蒸散發為440 mm，蒸散發模擬偏小可能與近年來海河流域地表徑流減少有關，與徑流的模擬結果保持一致，并且2006年研究資料顯示海河流域多年平均蒸散發為425.4 mm[25]，進一步驗證了模擬結果的可靠性。
實際上，海河流域地表徑流、蒸散發和土濕變化的原因很復雜，包括降雨量減少，氣溫增加等氣候變化以及水資源過度開發利用等，在今后的研究中還應設置不同的模擬情景，分析其他要素對水循環過程的影響。
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