网赌电子娱乐网址

当前位置: 学院首页 > 平台建设 > 科研机构 > 正文

广州大学气候与环境变化研究中心

作者:吴琼 编辑:曾娟 发布时间:2019-06-05

一、雄厚的科研力量与创新能力

广州大学“气候与环境变化研究中心” (Centre for Climate and Environmental Changes, CEC)拟瞄准国际学科前沿热点气候、环境、人口与生态问题,充分整合校内科研力量,集中优势科研队伍,依托网赌电子娱乐网址,联合环境科学学院、生命科学学院、经济管理与统计等院系,将围绕全球变化生态与环境问题开展地球系统科学研究,培养相关人才,推动地学学科发展。主要研究领域如下:

1)历史气候变化对人类社会的影响

中心主任章典教授本人是国际上首次利用自然条件大数据与人类社会大数据结合,发现气候变化下人类社会响应规律的学者。现在的分析是从单纯的数据分析演化成因果分析的研究。现在的研究方向就是利用历史文献的文字和数据,开拓气候变化与人类社会响应的因果和空间关系的研究,使我国在这个研究领域中再次领导学科前沿。主要研究内容:通过大量气候、农业生态、经济、社会、人类生态及人口的历史大数据收集和整理,并遵从因果关系检验的5个原则,去验证气候变化与人类社会响应的因果关系及空间分布规律。主要研究内容:①以数据为基础,分析历史气候变化与农业、社会变化、人口等方面的关系;②对不同时间和空间尺寸的数据进行模拟发现气候对人类社会影响的规律;③通过历史数据分析,对未来气候变化进行预估。

2)大河流域环境变化与水生态保护

河流是人类文明的摇篮,滔滔不绝的江水及流域良好生态养育了灿烂的人类文明。无一例外的是,大河流域都是各国人口密集、经济发达区。然而,随着人口的剧增,尤其是工业化的高速发展,对河流的不恰当利用和过度开发现象逐渐增多。特别是,最近几十年来,持续加强的全球变化进一步损害了地表系统的稳定性,大河流域生态系统变得越来越脆弱,许多系统抵抗力不断下降,系统状态发生突变,资源利用变得不可持续。对于复杂大河流域,一方面它经受着气候变化导致的(洪水、干旱)影响,还经受着人类活动的强烈影响,目前人们还没有完全了解其环境演化的机理(如人为驱动还是自然驱动?),也还无法准确预测它的演变趋势(缺乏多参数的模型)。本学科方向拟立足珠江、长江两大流域,聚焦过去200年来,特别是近60年的时间窗,系统研究流域内典型区域(如珠江三角洲、长江中下游、三江并流区、河口海岸带)的生态环境演化过程,瞄准科学发展前沿和经济社会重大战略需求,开展具有热带亚热带地域特色的大江大河流域地理科学的综合研究,成为我国全球变化研究体系的一个重要组成部分,成为服务、引领和支撑大河资源环境与可持续发展战略研究的重要科技力量。重点研究方向如下:1) 湖泊/沿海水生态保护与近代环境演变; 2)古生态学、生态系统服务与全球变化;3) 湖沼学大数据综合集成分析。

3)变换环境下的水文生态效应

本学科方向主要以全球变化环境下水文响应的遥感监测模拟为核心,基于多时相遥感资料数据及野外观测平台,紧紧围绕人类活动强烈干扰的典型低地三角洲平原水文过程开展综合监测模拟研究。通过野外样测量、流域对照、遥感与地理信息系统技术及模型嵌套耦合等技术手段,着重关注区域及流域等尺度下垫面变迁、孕灾环境变化、河网水面结构演化及水文生态、水文气象要素变迁的遥感监测,基于遥测与陆面观测数据驱动水文模型,开展多因素洪涝模拟与风险评估模拟,探讨水文过程对气候变化及人类活动的响应机制及其相互作用机理、响应规律及时空格局等关键科学问题,厘清极端气候变化与人类活动干扰对洪水过程影响及其反馈机制,以期为粤港澳大湾区防洪减灾提供技术支持,推动水文遥感基础研究与实际应用融合。

4)环境变化与森林生态学

全球气候变暖对陆地生态系统尤其是森林生态系统有着重要的影响,气温升高、辐射强迫的增强将显著改变森林生态系统的结构和功能。我国华南地区水、热、生物资源丰富,森林生态系统类型多样,但近年来在全球气候变化和快速城镇化、过度采伐等不合理的土地利用影响下,森林景观破碎化加剧、生态系统结构和功能受到严重威胁。中心以遥感、森林样地和林业调查数据为基础,选择我国南方典型地区森林开展从树种、林分、景观到生态系统的多空间尺度和过去、现在、未来的多时间尺度的综合评估与模拟研究。在区域尺度上,利用高分遥感影像辨识广东省森林空间分布,开展森林景观连通性及其生态效应研究;在景观尺度上,选择典型区域开展森林生态系统变化及其对气候变化和人类活动的响应机制研究,并建立模型开展未来预测研究;建立与森林密切相关利益者的多主体土地利用模型,模拟分析森林生态系统结构、功能及景观格局的变化,定量及可视化表达森林生态系统服务及其空间流动路径,并从政策管理者的角度开展广东省甚至华南地区森林生态系统服务权衡与协同量化研究,提出华南地区森林应对气候变化和快速城镇化过程的可持续发展政策及建议。

5)水资源演变与遥感监测

水资源变化是国家水安全和水资源保护的重要问题之一;当前对内陆水体的监测多集中在水利部门调查以及水文站采用实时实地的常规监测为主。常规的水资源调查虽然监测精度高,但是其费时费力,所获数据只能代表相应的采样的情况,不能对整体水资源状况进行评价。此外常规水体监测具有时限性,不适用于长时间序列的变化监测和演变分析。遥感技术具有快速、大范围、低成本和周期性特点,可以有效低监测内陆水体变化以及空间分布变化状况。当前的水资源遥感监测主要集中在,利用遥感技术可以对水资源监测从一次性监测发展到了连续多年大尺度动态监测,同时利用多层次的模型和定量分析对多个别指标的定性研究,并结合多源数据集成发展到多数据源、多时相、多分辨率遥感数据的水资源遥感监测。通过遥感结束进行内陆水资源监测,可以帮助国家有关部门快速了解内陆水资源及其环境变化状况,为指定相关政策法规管理水资源提供科学依据。

6)环境考古与光释光年代学

广州大学气候变化研究中心成立后,通过光释光实验分析,可对第四纪不同类型碎屑沉积物的年龄进行测定。释光测年方法测定的是第四纪沉积物中石英、长石等矿物最后一次曝光后被埋藏的年龄,即沉积年龄。自然界的沉积物中均含有微量铀、钍、钾等放射性元素,这些元素和来自宇宙的射线的辐照等可以使石英、长石等矿物晶体电离,产生游离电子。一些游离电子被晶格缺陷陷获后贮藏在陷阱中而变为陷获电子。当石英、长石等矿物受到热或者光照时,陷获电子可获得能量,逃出陷阱,并在此过程中出现发光现象,释放出的光子被称为光释光(光照)或热释光(加热),英文简写分别为OSL和TL。实验室通过人工测量天然的OSL/TL信号强度,然后采用对样品人工辐照的方式诱发释光信号,并建立起释光信号生长曲线,建立起相应的数学方程式,反推出年龄。该技术除了广泛应用于第四纪地质、环境、水文地质、新构造活动等研究外,也被广泛应用于古陶器、瓷器、燧石石器等考古器物测年以及第四纪火山喷发事件年龄测定。 陶坯、瓷坯中含有石英、长石等矿物颗粒,在烧制过程中,矿物颗粒原先积累的能量回零,之后埋藏的剂量被矿物颗粒记录。目前,随着世界考古学科技术的不断发展,对年代学上限的要求和精度不断提升,光释光方法弥补了传统碳十四测年范围和原材料的限制,在考古中获得了广泛应用。

7)污染防治与环境修复

本研究方向以改善广东省农村水环境现状为宗旨,以村镇污水为主要研究对象,基于已有的专利技术,根据广东村镇污水的特点和后续湿地系统对进水水质的要求,研发合适的生物预处理工艺,控制工艺处理进程,优化工艺运行参数。因地制宜地研发适合广东村镇的农村生活污水处理工艺。其主要研究内容包括:(1) 复合厌氧处理池的研究开发;(2) 高效复合生物滤池微生物特征研究;(3)高效复合生物滤池水力学特征研究;(4)高效复合生物滤池物料平衡研究;(5)村镇污水生物/生态处理关键技术集成与应用示范。

二、现有科研开发实力和水平

中心拟配合广东省高水平大学建设项目的需要,整合现有研究力量,主要开展:①气候变化和人类社会响应大数据研究;②西藏古人类手脚印形态和年龄研究;③沉积物的全球变化研究,为提升学校的整体科研成果进行建设。近年来先后在Science、《美国科学院院刊》(PNAS)、Global Change Biology、Ecology、 Global Ecology and Biogeography等国际顶尖杂志发表多篇高水平的研究论文,在相关领域处于国际领先水平。

1)现有基金项目

主要代表性基金项目如下表所示。

表1 中心近年主要科研项目

三、中心实验设备、场地等急促设施情况

1)仪器设备和软件

中心现拥有各类精密仪器20多台和先进应用软件系统15套。主要仪器设备包括气相色谱仪、原子吸收分光光度计、高效液相色谱仪、全自动定氮仪、微波消解系统等。这些仪器设备可以满足中心科研需求。

表2 已有仪器设备

undefined

2)实验场地和办公场地

中心实验场地主要设在广州大学理学实验楼,用房面积约84m2;办公用房分布在广州大学行政西楼及电子信息楼。已有实验室主要功能如下:

表3 实验室及实验室功能介绍

四、中心科研队伍

目前本中心现有教授5人、副教授10人、讲师15人;包括国家千人计划获得者1名、广州大学领军人才1名、广州大学“百人计划”学者6名。

主任:章典教授 副主任:董旭辉教授

成员章典、董旭辉、陈斌、刘娟、宋松、肖福安、李燕、徐国良、李江涛、陈小梅、吴卓、俞方圆、杨现坤、王蕾彬等

博士后:张盛达

客座人员 Erik Jeppesen教授(丹麦奥胡斯大学);羊向东研究员(中科院南京地理与湖泊研究所)

秘书:吴琼 实验员董好