《科学通报》2024年1月中旬刊| 文章速递

封面介绍：传统观点认为地球宜居性是地球表生作用的结果, 而以中国科学院广州地球化学研究所徐义刚研究员为首的研究团队认为活跃的地球深部是地球宜居的关键因素. 封面图片展示的是在内、外动力作用下地球深部与浅部能量和物质交换以及地球宜居性的长期演化. 地球内外层圈间的联动机制是发展地球系统科学、揭开地球宜居之谜的突破口. 详见徐义刚等人文.

悦读科学

豆科植物特异SnRK1调控共生固氮的机制

郭达, 刘鹏, 董江丽, 王涛

亮点述评

植物PEAT复合体介导组蛋白H2A去泛素化

周岳

低磷信号调控独脚金内酯合成与水稻株型的核心机制

刘斌, 倪中福

香山科学会议专栏 · 地球系统内外联动机制专题

编者按

加强地球系统内外联动的研究

徐义刚, 谢树成

进展

地球表层系统对深部圈层时空演变的影响

谢树成, 罗根明, 朱宗敏

地球表层系统对地球深部的结构、过程和地质演化都产生了重要影响. 元古宙的大氧化事件、显生宙的重大生物演化事件改变了地球表层系统的沉积物特征, 并进一步通过板块俯冲影响了地球深部过程.

火山喷发对陆地植被与碳循环影响的研究进展

张原, 梁尔源, 汪涛, 朴世龙

地球内部系统能通过火山活动对地表生态系统产生重大影响. 本文系统总结了火山活动的辐射效应和气候效应对树木生长和陆地碳循环产生影响的机制，评述了当前的认识盲点和研究难点，以期为推进火山影响研究、完善地球内外系统联动机制的认识提供参考.

评述

地球宜居性的深部驱动机制

徐义刚, 黄小龙, 王强, 王煜, 李高军, 刘耘, 毛河光, 倪怀玮, 朱茂炎

与地球宜居性是地球表生作用结果的传统认识不同, 本文认为活跃的地球深部是地球宜居的关键因素, 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. 文章重点讨论了早期地球、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在地球宜居性的形成与演化中的作用.

新生代特提斯海峡关闭过程及其圈层耦合效应

孙继敏, 沙金庚, 王世骐

新生代是地球历史上地球各圈层发生宏观巨变的重要地质时期. 本文以特提斯海峡为例, 从地球系统科学角度, 阐述了特提斯海峡的闭合过程、时间及其对生物圈、水圈、大气圈的链式影响和反馈, 从这一典型案例探讨地球深部圈层与浅表层的多圈层相互作用.

大陆岩石圈与地球深部动力过程的协同演化

刘丽军, 陈凌

传统理论认为古老大陆下方的地幔岩石圈具有低密度和高黏度的特性, 因此会长期稳定. 研究发现该岩石圈的密度要高于周围地幔并存在薄弱带, 所以会发生失稳拆沉和后期折返. 这一认识转变表明大陆岩石圈可以主动参与地幔对流, 与深部动力过程是协同演化的.

地球深部过程与极热和极冷事件

王永达, 杨石岭, 沈冰, 朱茂炎, 陈祚伶, 纪伟强, 黄晓芳, 孙敏敏, 张师豪

地史时期极热和极冷事件与大规模岩浆活动引发的深部碳释放和表层碳消耗密切相关, 但岩浆活动引发的反馈过程以及气候事件的触发和维持机制仍不清楚, 未来研究应聚焦高精度定年、岩浆活动过程及其气候反馈的数值模拟.

火山气溶胶影响气候的研究现状与未来

周天军, 左萌, 满文敏

火山气溶胶是影响气候变化的重要自然外强迫因子. 本文评述了火山喷发影响气候的基本原理、研究方法、火山喷发对全球和区域气候的影响、对气候预测和气候预估的影响以及火山空气污染及其人体健康影响等问题, 并探讨了亟待加强的研究方向.

大气增氧机制: 地球表层过程与深部氧化还原状态的耦合

胡清扬, 罗根明, 李元

地球显著特征之一是存在富氧大气层. 本文立足氧气的源与汇, 总结历史上大气氧的波动和增氧机制, 结合生物地球化学和矿物学新发现, 揭示地球深层可能存在氧储库, 一些重大地质事件与深部氧储库可能密切相关.

深时重大生物和气候事件与全球变化: 进展与挑战

沈树忠, 张飞飞, 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

系统评述了深时重大生物事件的特点及其与气候环境演变的关系, 提出环境变率是控制显生宙重大生物事件的主要因素, 并指出系统研究深时重大事件发生的过程和原因是理解当今地球现状和预判未来趋势的主要途径.

气候变化的灾害效应与科学挑战

王岩, 王昊, 崔鹏, 陈德亮, 唐金波, 欧廷海, 郝建盛, 王姣, 张国涛, 雷雨, 伍纯昊

从气候变化的致灾特点、自然灾害的活动特征等方面介绍气候变化对自然灾害的影响, 通过分析不同类型自然灾害形成演化的表现形式、演化机制以及区域特征等明确其对气候变化的响应机制, 预估了气候变化下孕灾环境和灾害风险的未来趋势, 提出了气候变化灾害风险方向的五大科学挑战.

论文

庐山地区晚中生代深源岩浆与浅表构造变形的相互作用

莫佳君, 徐义刚, 何斌

庐山地区晚中生代地质记录揭示了深源岩浆与浅表变形的相互作用, 岩浆-变形-变质具有时空耦合关系, 岩浆热弱化地壳为逆冲推覆和穹隆构造变形奠定基础, 而逆冲推覆构造和韧性剪切带隔热作用是基性岩浆高分异作用的重要因素.

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