《《Nature》“依赖地下水的生态系统揭示全球旱地保护需求”》

  • 编译者: 张毅
  • 发布时间:2024-11-21
  • 2024年8月,加州大自然保护协会、纽约州立大学等机构以高分辨率(约30米)绘制了依赖地下水的生态系统(GDEs)图谱,发现依赖地下水的生态系统存在于用来分析的全球旱地的三分之一以上,且在以畜牧业为主、地下水枯竭率较低的区域中更为广泛和持续,这表明许多依赖地下水的生态系统可能已经因水和土地利用实践而消失。相关成果以Groundwater-dependent ecosystem map exposes global dryland protection needs发表在《Nature》上。
相关报告
  • 《生物多样性国际组织推广农业生态系统恢复策略》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:李楠
    • 发布时间:2017-11-28
    • 实现农业和树木生物多样性的主流化对粮食和生产系统可持续发展至关重要,而在农业系统、生态恢复过程和生态系统服务中,注重植株性状之间的关联,将有助于恢复生态系统的功能和生产力。 通常情况下,科学家更注重于在自然生态系统中研究植物性状与生态系统过程的关系,在半自然和人为主导的生态系统中的相关研究较少,例如,农业生态系统中。然而,农业系统约占全球土地面积的40%,并且倾向于种植同类植被,因此通过制定植物多样化策略以恢复生态系统过程和服务是至关重要的。例如,植株性状,植株高度、叶片大小、叶片营养元素、根茎深度等与植物的固氮能力是相关联的。土壤肥力的维持作为一种生态系统服务,在一定程度上依赖土壤硝酸盐可用性和脱硝潜力,而这些生态过程主要通过植物群落的叶氮含量和根长性状值预测。但是,这些性状信息散布在全局数据集中,且随地点和生态系统而异。 基于此,生物多样性国际组织(Bioversity International)正在研究实证策略 ,用于确定和组合可以提供支持粮食生产的多样化生态系统服务的植株性状。这种方法将对不同农业系统中的植株性状组成和变异性进行三角测量和评估,指导人们在自然条件(残留林和社区种子库)或基因库中选择适应当地条件的物种,以恢复生态系统。 研究人员首先将这种新的方法应用于恢复埃塞俄比亚(Ethiopia)的蒂格雷(Tigray)、奥罗米亚(Oromia)、阿姆哈拉(Amhara)地区的农业生态系统,这些区域面临严重的土地退化,水蚀等问题。在每个试验地区,科研人员对3个主要数据来源的植物信息进行三角测量,以确定有地区适应能力的植物物种的最完整范围。 第一个数据源:包括已有的植物组成信息,例如非洲植被图中提供的信息。利用这些信息从当地147个树木品种中识别抗逆境特性,以及这些特性的群落加权值分布。 第二个数据来源:包括来自文献、全球数据库和基因库信息。基因库中包括地理定位的作物野生近缘物种,被忽略和未充分利用的作物和每个景观中的濒危植物。例如,来自全球生物多样性信息基金(Global Biodiversity Information Facility)和国际自然保护联盟红色名录(IUCN Red List)物种约450个;来自世界末日种子数据库(Genesys pgr)的物种约612个;来自生物多样性国际组织(Bioversity International)所收集样本数据库的物种约187个。 第三个数据来源:地区生态系统服务偏好和价值。通过焦点小组、实地访问和采访,揭示植物物种(总计约300种)对人类的价值,包括经济价值、医用价值、生活需求价值(如作为木柴),以及作为地区的精神象征等。 通过以上数据源获得的信息(植物—性状—生态系统服务)创建一个性状中心,以与当地资源形成互补为出发点,因地制宜地确定用于生态恢复的农业生物多样性战略,同时突出本地物种和遗传多样性的潜在作用。 在进行埃塞俄比亚案例研究时,研究团队通过查阅文献和全球数据库,收集社区与农业系统中的生态系统过程和服务相关联的性状信息,发现当前的知识空缺,例如,已有的本体或全球植物性状数据集中没有与营养相关的性状。因此,生物多样性国际组织(Bioversity International)的研究结果将填补空缺,特别是将对“作物本体项目”(the Crop Ontology Project )予以补充。“作物本体项目”由生物多样性国际组织牵头,是迄今为止关于生理、形态、农艺作物产量相关性状的最全面的开放数据库,包括数据协调、关联不同信息来源、拥有强大的数据协作和伙伴关系,生成可用的全球数据库和基线数据的分析清单,并通过数据查询确定关联所有这些数据源所需的本体。这些研究工作将更清楚地阐明植物性状和生态系统服务之间关联作用,为选择植物品种提供参考信息,推动农业生态系统的多样化和生态恢复,为农业生态系统提供多重惠益。 此外,由生物多样性国际组织牵头的“作物本体项目”与“建立农业生物多样性数据,支持恢复退化的生态系统服务” 项目开展合作。实践研究纳入了国际农业研究磋商组织(CGIAR)的两项研究项目,包括:水、土地和生态系统研究计划(CRP-WLE)—蓝色尼罗河(Blue Nile)创新项目;埃塞俄比亚气候变化、农业和食品安全研究计划(CRP-CCAFS)—种子满足需求(Seeds for Needs)方法。项目由CRP-WLE和CGIAR基金捐助者(CGIAR Fund Donors)资助。 (编译 李楠)
  • 《全球地下水及其可再生性的一些思考和建议》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2015-11-30
    • 加南大维多利亚大学的格里森和他的研究团队利用环境示踪剂(半衰期约12.32年的氢的放射性形式)和数值模拟在全球尺度上估计了全球地下水量。他们的数据既不表明地下水质量也不表明可恢复力。像石油和天然气等流体,地下水也不能100%提取。作者指出,由于地下水补给是“现代”-的,即在过去的50年进行了补给,因此地壳上层2公里内的地下水只有6%是可再生的。 地下水对能源和粮食安全、人类健康和生态系统很重要。由于地下水的补给的时间或者说地下水年龄对于不同的地质过程是重要,如化学风化、海洋富营养化和气候变化。然而,测得的地下水年龄范围从几个月到百万年不等。全球地下水量和分布中小于50年的现代地下水是最近重新补给的,也最容易受到全球变化影响,但其情况未知。在这里,格里森团队结合地球化学、地质、水文和地理空间数据集的地下水数值模拟和氚年龄分析表明,在地球陆地的最上面部分不到6%的地下水是现代水。研究团队发现,在地壳上部2km内地下水总体积约2260万立方公里,其中10万–500万立方公里小于50年。尽管现代地下水占地球总地下水的一小部分,但现代地下水的体积相当于分布于大陆深度约为3米的水体。这一水资源使其它的所有活动的水文循环其他组成部分相形见绌。 格里森等人定义了地下水可再生性一些想法和建议,需要根据可再生的地下水年龄进行确定。为什么不讨论地下水可再生性方面时间尺度,如50年地下水可再生性、100年、200年。因为它可能不满足要求的最坏的情况,它在超出了人类的生命延续时间尺度上更为适合。 论文详细页面可访问以下链接:http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2590.html#affil-auth 论文截图: