碳循环模拟和数据同化研究方面取得进展
模型数据融合方法和多模型集成分析是研究陆地生态系统碳循环过程时空变化的有效手段。中国科学院地理科学与资源研究所何洪林研究小组应用中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network, CERN)长期动态监测数据,结合生态系统过程模型和模型数据融合方法,取得一系列研究进展。相关成果在Global Change Biology、Environmental Research Letters、Agricultural and Forest Meteorology 等国际期刊上发表。 研究小组发展了新的模型数据融合框架,揭示传统的平衡态假设(Steady State Assumption, SSA)显著低估生态系统碳周转时间(Mean Turnover Time,MTT)及碳汇。MTT是估算陆地生态系统固碳能力最大的不确定性来源。受观测数据的限制,传统研究通常基于SAA来估算处于动态非平衡态的生......阅读全文
碳循环模拟和数据同化研究方面取得进展
模型数据融合方法和多模型集成分析是研究陆地生态系统碳循环过程时空变化的有效手段。中国科学院地理科学与资源研究所何洪林研究小组应用中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network, CERN)长期动态监测数据,结合生态系统过程模型和模型数据融合方法,取得一
成都山地所植被碳循环参量反演建模研究取得新进展
准确模拟陆地生态系统碳循环过程是预测气候变化的基础,也是目前全球变化研究中重要的前沿领域之一。生态模型作为研究碳循环过程的关键手段,其模拟过程需要时间序列连续的植被生理生态参数的支持。近年来,碳通量观测网的时空覆盖范围仍然有限,遥感数据能弥补地面观测的不足。采用数据同化方法将多源数据与生态过程模
碳同化
植物利用光反应中形成的NADPH和ATP将CO2转化成稳定的碳水化合物的过程,称为CO2同化(CO2 assimilation)或碳同化。根据碳同化过程中最初产物所含碳原子的数目以及碳代谢的特点,将碳同化途径分为三类:C3途径(C3 pathway)、C4途径(C4 pathway)和CAM
《科学》:基于测量数据的地球碳循环轨迹初步摸清
人类对气候的影响究竟有多大,要回答这个问题,首先必须清楚地球的碳循环轨迹。以德国马普生物地球化学研究所克里斯蒂安·比尔领导的一个国际研究小组最近发表了两份研究报告,首次根据测量数据估算出地球上二氧化碳的自然释放和吸收量,为研究全球气候变化提供了新的依据,这两份报告已刊登在新出版的
全球气候模式中气溶胶光学特性模拟和资料同化研究获进展
近年来,随着东亚地区社会经济的不断发展和人为源气溶胶排放的迅速增加,大气气溶胶(如PM2.5)引起的气候、环境和健康问题,已受到社会各界普遍关注。气溶胶光学特性(如:光学厚度、Ångström指数、单次散射反照率等)是反映气溶胶浓度和化学组成的重要物理参数,被广泛地用于气溶胶模式验证和改进。
什么是碳同化?
二氧化碳同化(CO2 assimilation),简称碳同化,是指植物利用光反应中形成的同化力(ATP和NADPH),将CO2转化为碳水化合物的过程。二氧化碳同化是在叶绿体的基质中进行的,有许多种酶参与反应。高等植物的碳同化途径有三条,即C3途径、C4途径和CAM(景天酸代谢)途径。
高效的集合卡尔曼滤波热层电离层数据同化算法
全球导航卫星系统、短波通信等无线电波在传播过程中会受到地球的高层大气(电离层/热层)的折射、散射影响,因此对高层大气的日常监测和预报具有重要意义。电离层是高层大气的电离成分,受太阳辐射条件控制,这意味着它不能太长时间地“记住”过去,通常只有2-3小时的提前预报时间。热层是高层大气的中性成分,受太
概述碳同化的途径
早在十九世纪末,人们就知道光合作用需要CO2和H2O,产物是糖和淀粉,但是对于CO2是如何被还原成碳水化合物的具体步骤尚不清楚。直到20世纪40年代中期,美国加州大学的卡尔文(M.Calvin)和本森(A.Benson)采用当时的两项新技术:放射性同位素示踪和双向纸层析,以单细胞藻类作为试验材料
联合研究通过数据同化揭示我国降水一致变化模态的机理
降水的异常变化可引起干旱、洪涝等自然灾害,对国民经济和社会生活造成巨大影响,因此降水变化规律和机理研究具有重要意义。过去几百年是人类活动影响相对较弱的历史时期,其降水空间格局可为理解降水的自然变化规律提供理想情景;然而由于混沌效应及误差非线性增长,利用气候模式对我国过去几百年降水的模拟结果与代用
碳同化的主要途径介绍
高等植物固定CO2的生化途径有3条:卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢途径。
关于蛋白同化激素的简介
蛋白同化激素(Anabolic aIldrogenic steroids)俗称合成类固醇,是一类拟雄性激素的人工合成的甾体激素,蛋白同化激素家族从化学结构上看是一类含环戊烷多氢菲基本骨架的化合物,根据生化结构与化学合成,可分为睾酮衍生物,雄烷衍生物,诺龙(19-去甲基睾酮)衍生物,杂环衍生物,杂
同化[作用]的概念和定义
同化[作用],生物体吸收外界成分并转化成为自身成分。如摄取营养物转变成细胞内有功能的成分。中文名同化[作用]外文名assimilation应用学科生物化学与分子生物学定 义生物体吸收外界成分
关于同化激素的基本介绍
同化激素(Anabolic steroid)亦称蛋白同化激素是一种能够够促进细胞的生长与分化,使肌肉扩增,甚至是骨头的强度与大小的甾体激素。同化激素是由天然来源的雄性激素经结构改造,降低雄激素活性,提高蛋白同化活性而得到的半合成激素类药物。 睾酮是最为常见的天然来源的蛋白同化激素,也是天然的雄
蛋白同化激素的临床应用
雄性激素虽有较强的同化作用,但用于女性或非性腺功能不全的男性,常可出现雄激素作用,从而限制了它的临床应用;因此,合成了同化作用较好,而雄激素样作用较弱的睾酮的衍生物,即同化激素,如南诺龙(苯丙酸诺龙[1]),司坦唑(康力龙)及美雄酮(去氢甲基睾丸素)等. 本类药物主要用于蛋白质同化或吸收不足,
蛋白同化激素的作用效果
多数的同化激素借由睾酮的活动而产生效用,如合成代谢(Anabolism),与男性化(virilization)的效应。 同化性效用的例子: 促进 氨基酸中蛋白质生物合成 促进 肌肉 变大变壮 促进 食欲 促进 骨骼 的生长 刺激骨髓,促进红血球的产生。 雄性化效用的例子: 女性阴蒂 的成长(
关于同化激素的应用介绍
临床应用雄性激素虽有较强的同化作用,但用于女性或非性腺功能不全的男性,常可出现雄激素作用,从而限制了它的临床应用;因此,合成了同化作用较好,而雄激素样作用较弱的睾酮的衍生物,即同化激素(anabolic steroids),如南诺龙(苯丙酸诺龙,nandrolone phenylpropiona
碳同化的羧化阶段介绍
核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)在核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)催化下,与CO2结合,产物很快水解为二分子3-磷酸甘油酸(3-PGA)反应过程。Rubisco是植物体内含量最丰富的酶,约占叶中
植物净同化率的测定
【原理】 植物净同化率是指植物个体或小群体在一段时间(数天)内,单位叶面积在单位时间积累同化物的多少。该值除去了植物呼吸消耗,因此叫做净同化率。它可反映植物个体或群体在一个时期内的光合特性。 测定植物个体或群体在一段时间内的干重增加量(矿物质占干重的5%左右,忽略不计)和平均叶面积,即可算得净同
光合碳循环-(photosynthetic-carbon-cycle)
光合作用中碳同化(二氧化碳转化为糖或其磷酸酯)的基本途径。又称卡尔文循环、还原戊糖磷酸循环、还原戊糖磷酸途径。在绿色植物、蓝藻和多种光合细菌中普遍存在。其他碳同化途径如 C4 途径和 CAM途径(见景天科酸代谢)所固定的 CO2 ,最终仍须通过光合碳循环才能被还原成糖。因此它是地球上绝大部分有机物
光合作用的碳同化
CO2同化(CO2assimilation)是光合作用过程中的一个重要方面。碳同化是通过和所推动的一系列CO2同化过程,把CO2变成糖类等有机物质。高等植物固定CO2的生化途径有3条:卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢途径。其中以卡尔文循环为最基本的途径,同时,也只有这条途径才具备合成淀粉等产物的能力
碳同化的还原阶段的介绍
3-磷酸甘油酸在3-磷酸甘油酸激酶(PGAK)催化下,形成1,3-二磷酸甘油酸(DPGA),然后在甘油醛磷酸脱氢酶作用下被NADPH还原,变为甘油醛-3-磷酸(GAP),这就是CO2的还原阶段。 羧化阶段产生的PGA是一种有机酸,尚未达到糖的能级,为了把PGA转化成糖,要消耗光反应中产生的同化
同化作用的形式几种?
依同化作用的方式不同,可把生物分成自养型和异养型两类。人们把摄取现成有机物而生活的生物称为异养型生物; 把能从环境中吸收简单无机物同化为复杂有机物的生物称为自养型生物。根据所需能源和碳源的不同,又可把生物分为四大类型。1.光能自养型以光为能源, 以CO2或碳酸盐为主要碳源的生物称为光能自养型生物。这
植物光合碳同化的基本途径
大致可分为三个阶段,即羧化阶段、还原阶段和再生阶段。羧化阶段核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)在核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)催化下,与CO2结合,产物很快水解为二分子3-磷酸甘油酸(3-PGA)反
碳同化自动催化调节作用
CO2的同化速率,在很大程度上决定于C3途径的运转状况和中间产物的数量水平。将暗适应的叶片移至光下,最初阶段光合速率很低,需要经过一个“滞后期”(一般超过20min,取决于暗适应时间的长短)才能达到光合速率的“稳态”阶段。其原因之一是暗中叶绿体基质中的光合中间产物(尤其是RuBP)的含量低。在C
碳同化C4途径介绍
在前人研究的基础上,Hatch和Slack(1966)发现甘蔗和玉米等的CO2固定最初的稳定产物是四碳二羧酸化合物(苹果酸和天冬氨酸),故称为四碳二羧酸途径(C4 - dicarboxylicacidpathway),简称C4途径,亦称为Hatch-Slack途径。具有这种碳同化途径的植物称为C4植
中国“贡嘎”首获全球碳计划认证
11月23日,第二次青藏科考第八场跨学科学术交流“气候变化与碳循环”主题交流活动以线下和线上相结合形式召开。与会科学家带来了近期我国自主研发的“贡嘎”大气碳反演系统的好消息。 中国科学院青藏高原研究所副所长朴世龙院士指出,2001年,国际地圈—生物圈计划、国际全球环境变化人文因素计划和世界气候
地面激光雷达扫描垂直立面的强度数据模拟
地面激光雷达获取的激光强度数据包含目标的物理和化学信息,因此研究激光强度数据的生成机制就成为对其分析和应用的关键。分析了地面激光雷达的工作特点,提出假设简化了激光强度数据的计算方程,得出影响激光强度数据的3个主要参量:目标反射率、入射角度和扫描距离。以垂直立面为目标分析地面激光雷达扫描的空间点阵间距
碳同化的再生阶段的相关介绍
是由GAP经过一系列的转变,重新形成CO2受体RuBP的过程。这里包括了形成磷酸化的3-、4-、5-、6-、7-碳糖的一系列反应(见图3-10)。最后一步由核酮糖-5-磷酸激酶(Ru5PK)催化,并消耗1分子ATP,再形成RuBP,构成了一个循环。C3途径的总反应式为: 3CO2 + 5H2O
碳同化的光调节作用介绍
碳同化亦称为暗反应。然而,光除了通过光反应提供同化力外,还调节着暗反应的一些酶活性。例如Rubisco、PGAK、FBPase、SBPase、Ru5PK属于光调节酶。在光反应中,H+被从叶绿体基质中转移到类囊体腔中,同时交换出Mg2+。这样基质中的pH值从7增加到8以上,Mg2+的浓度也升高,而
水汽压差升高对热带季节雨林红椿径向生长的影响
热带森林贡献了全球约1/4的陆地碳库和1/3的初级生产力。研究热带森林树木生长对环境变化的响应,对于模拟和预测全球碳循环动态颇为重要。受全球气候变暖的影响,热带地区的大气水汽压差(VPD)普遍升高,可能对树木的径向生长造成不利影响。既往研究将VPD升高导致的树木生长下降归因于光合碳同化能力的降低