当期目录

2013年 第35卷 第3期    刊出日期：2013-06-25

上一期    下一期

特约专稿

无序材料中的待解之谜——金属玻璃研究进展

李彦灼 汪卫华

2013, 35(3):  157-166. 

摘要 ( 599 )   PDF (3793KB) ( 1705 )  

相关文章 | 多维度评价

金属玻璃是1960 年被发明的新材料，多年以来被各国科学家广泛而深入地研究。与相应的晶态合金相比，这种材料展现出非常独特的力学与物理性能，使之在多个领域都有广阔的应用前景。同时，金属玻璃作为结构无序材料中一类相对简单的代表体系，是研究非晶态物理的一个比较理想的材料模型。解决金属玻璃中的基本科学问题，比如它的结构表征、形变机理、玻璃转变、玻璃形成能力等，不仅可以促进金属玻璃本身的应用，而且也将推动整个凝聚态物理学的发展。

专题综述

青藏高原极端天气气候变化及其环境效应*

吴国雄 段安民 张雪芹 刘屹岷 马耀明 阳坤

2013, 35(3):  167-171. 

摘要 ( 604 )   PDF (1343KB) ( 1015 )  

相关文章 | 多维度评价

 青藏高原气候变化敏感性强、幅度大，而极端天气气候变化是高原生态、环境变化的重要驱动因素。过去几十年高原气温增暖幅度明显大于全国平均值，高原绝大部分地区极端高温事件频次显著上升、极端低温事件频次显著下降，并伴随有风速和地表感热加热等气候要素的显著变化。高原极端天气气候事件以及相应的地表和大气热源变化会对高原周边区域天气气候产生重要影响。高原冬春季积雪、春季感热强度以及夏季高原低涡东移发展是东亚夏季风异常和旱涝灾害预报的重要指标，可影响到其下游地区的大气环流和中国东部的天气气候异常。为构建稳固的青藏高原生态屏障，深化对高原极端天气气候环境事件及其对周边区域气候变化影响的研究，建议国家加强高原上对流层—下平流层水汽和微量成分输送过程与机制的研究，加强高原湿地及其对周边区域气候环境变化的影响研究，以及加大投入灾害卫星监测和灾害预警系统的能力建设。

青藏高原主要生态系统变化及其碳源/碳汇功能作用*

李文华 赵新全 张宪洲 石培礼 王小丹 赵亮

2013, 35(3):  172-178. 

摘要 ( 736 )   PDF (2723KB) ( 1099 )  

相关文章 | 多维度评价

根据NOAA/AVHRR (National Oceanic and Atmospheric Administration/Advanced Very High Resolution Radiometer)卫星归一化植被指数(NDVI)数据和CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型的计算结果，过去30 年间(1982—2011 年)，青藏高原生长季植被覆盖度和植被净初级生产力(NPP)呈总体上升态势，
植被总体变好。青藏高原生态系统碳汇功能增强，占全国增加碳汇的10%左右。气候条件的变化是青藏高原植被总体变好的最为重要的驱动因子，退牧还草等大型生态工程的生态效应也比较显著。青藏高原植被总体变好的同时，存在着区域不平衡。植被变差的区域主要集中在海拔较高的、生态更为脆弱的藏北高原、西藏“一江两河”和三江源的部分地区，尤其是藏北高原西部的高寒草原和高寒荒漠出现了较为严重的草地退化，其原因是气候变暖变干叠加人类活动(如超载放牧等)的影响。为了应对气候变化和人类活动对青藏高原植被的影响，应该加强青藏高原生态系统变化长期监测系统与平台建设，加大生态补偿和大型生态工程的实施力度。

青藏高原冰冻圈变化及其对区域水循环和生态条件的影响*

姚檀栋 秦大河 沈永平 赵林 王宁练 鲁安新

2013, 35(3):  179-186. 

摘要 ( 667 )   PDF (1329KB) ( 1165 )  

相关文章 | 多维度评价

以青藏高原为中心的冰川群是中国乃至整个高亚洲冰川的核心，由于全球变暖，青藏高原冰川自20 世纪90年代以来呈全面、加速退缩趋势。作为全球最主要的高海拔冻土区，青藏高原近几十年气候变暖是冻土退化的基础因素，人为活动在局部加速了冻土退化，推测未来几十年内冻土退化仍会保持或加速。过去50 年，青藏高原积雪面积总体呈减少趋势。由于气温升高，青藏高原处于降雪和积雪临界状态的区域大大增加，导致青藏高原积雪期开始时间的推迟和结束时间的提前。冰川加速消融退缩，融水在逐年增加，冰川变化引发的水资源时空分布和水循环过程的变化，无疑将给青藏高原社会经济发展带来深刻影响。冻土及其孕育的高寒沼泽湿地和高寒草甸生态系统具有显著的水源涵养功能，是稳定江河源区水循环与河川径流的重要因素。青藏高原江河源区近几十年来生态退化和河流、湖泊、沼泽、湿地等水文环境的显著变化就与冻土退化密切相关。过去十年来由于冻胀和融沉破坏，青藏公路已经进行了多次全线性大规模的整修。在未来几十年内多年冻土的主要退化形式为地下冰的消融和低温冻土向高温冻土转化，这一过程将引起热融滑塌、热融沉陷等冻土热融灾害。为应对气候变化对青藏高原冰冻圈影响，应加强冰川融水对地表水和冰川融水补给河流的水文过程与预测研究，针对未来可能出现的各种灾害，要在科学预测和普查的基础上评价灾害风险。

青藏高原关键区域土地覆被变化及生态建设反思*

张镱锂 王兆锋 王秀红 丁明军 于伯华 郑度

2013, 35(3):  187-192. 

摘要 ( 466 )   PDF (1816KB) ( 814 )  

相关文章 | 多维度评价

青藏高原独特而敏感的生态系统，是中国生态安全屏障的重要载体，也是区域经济发展的必要基础。生态建设是生态文明的需求，也是社会经济可持续发展的保障。由于青藏高原内部自然条件差异显著，各区生态功能及区域问题也不尽相同，生态建设亟需因地制宜地提出建设与保护的对策和措施。本文从生态系统的主要功能、脆弱程度、变化趋势及面临风险等特征，辨识出阿里西部、那曲中南部、三江源地区和三江并流区等4 个生态建设的关键区；并在分析各区环境和生态特征与土地覆被变化及其原因的基础上，提出了稳定和提升青藏高原生态安全屏障功能的措施与建议，对于高原生态安全屏障保护与建设具有重要的参考价值。

科技进展

青藏高原隆升与哺乳动物演化

邓涛

2013, 35(3):  193-199. 

摘要 ( 524 )   PDF (1582KB) ( 1154 )  

相关文章 | 多维度评价

独特的现代青藏高原哺乳动物群中的多数成员在高原上具有悠久的生活历史，表明它们在高海拔的高原范围内经历过长期的适应过程。哺乳动物对生态系统的变化非常敏感，能够指示气候环境和地形地势的变化，所以，研究青藏高原腹地及周边的哺乳动物化石的演化历史能够反演新生代时期高原的隆升过程及其对气候环境变化的重大影响。

地磁场与生物的磁感应现象

朱晓璐 王江云

2013, 35(3):  200-206. 

摘要 ( 794 )   PDF (1323KB) ( 2172 )  

相关文章 | 多维度评价

两千多年前，人类发明了指南针用于辨别方向；而如今科学家们发现，很多动物也能利用体内的生物指南针感应磁场。笔者从磁场的产生入手，详细介绍了地磁场的性质和生物磁感应现象的产生。候鸟是最早被注意到能利用磁场导航，且目前已获得最多磁生物学研究结果的一类高等生物。大量的行为学实验证明，候鸟在长距离迁徙的过程中主要靠对地磁场的感应来确定方向，它们的大脑能记录下每一个特殊地点的磁特征，并据此找出到达各个目的地的飞行路线。不仅如此，部分鸟类的磁导航还有一定程度的蓝光依赖性、会受到异常磁场的干扰，这种现象可以用生物磁受体的磁铁矿的感应假说和化学感受假说来解释。很多生物，包括人类也都有与候鸟类似的磁受体，有些动物能用它们感受磁场并以此作为视觉和听觉的辅助，而其他生物的磁感应能力也许已经在进化的某个阶段被别的功能替代或是直接消失了。目前人们对于生物磁现象的研究才刚刚起步，还有很多未知的谜团等待我们去揭开，希望在不久的将来能看到更多令人惊讶的实验结果。

动物行为研究的新进展(六)：性选择和配偶选择

尚玉昌

2013, 35(3):  207-210. 

摘要 ( 708 )   PDF (623KB) ( 2077 )  

相关文章 | 多维度评价

 笔者综述了动物性选择研究的一些主要方面，包括性内选择、性间选择、优质基因与配偶选择、学习与配偶选择、雄–雄竞争，以及文化传承与配偶选择等。

奇特的小行星——灶神星

胡中为

2013, 35(3):  211-216. 

摘要 ( 634 )   PDF (2390KB) ( 958 )  

相关文章 | 多维度评价

灶神星(Vesta)是小行星主带的最大成员之一。主带的最大成员——谷神星(Ceres)已归类为矮行星，灶神星也是候选的矮行星。不同于其他类型的小行星，灶神星是很奇特的。灶神星的光谱跟HED 陨石相似，因而推断它是该群陨石的母体。在灶神星族小行星和V 型小行星中，其他小行星都很小，可认为它们是灶神星受撞击而抛出的碎块。跟含水的谷神星不同，灶神星是缺水的火成岩石星，因此，它们倍受关注。为揭示谷神星和灶神星的奥秘，美国专门发射黎明号(Dawn)飞船去探测它们，现在已完成了环绕灶神星一年多的探测，正在飞往谷神星途中。黎明号飞船所摄的灶神星图像令人大为震惊，其南极区有两个大陨击盆地，证实了它曾受到巨大撞击所抛出碎块成为有关的小行星和陨石，并且造成其赤道区的大沟槽。灶神星有相似于类地行星的核、幔、壳结构和早期演化史，可能是遗留的原行星(protoplanet)，因而，对灶神星的研究将有助于了解类地行星的起源和早期演化等问题。

自然科学史

阿奇博尔德•希尔与有氧恢复热的发现

张桂忠

2013, 35(3):  217-221. 

摘要 ( 576 )   PDF (1237KB) ( 1014 )  

相关文章 | 多维度评价

英国杰出的生理学家阿奇博尔德·希尔因有关肌肉产热的研究荣获1922 年的诺贝尔生理学或医学奖。他所发现的恢复热使研究者们对肌肉活动的生理过程产生了全新的理解，并对肌肉的生物化学研究产生了重要影响，为在当时最终建立起肌肉工作的全新模型奠定了坚实的基础。笔者对希尔荣获大奖这一历史事件进行了回顾与评述，以纪念希尔卓越的科学工作和不朽贡献。

科学时评

中国智慧闪耀世界

关毅

2013, 35(3):  222-229. 

摘要 ( 415 )   PDF (2033KB) ( 688 )  

相关文章 | 多维度评价

“暗物质到底是什么？”为回答这个问题，人类不惜耗费大量精力和资金。在这条困难重重的探索道路上，利用国际空间站开展实验的阿尔法磁谱仪项目首先取得进展。在这个国际项目中，中国科研人员做出了重要贡献，他们与国际同行联手完成了又一项媲美人类基因组计划的项目。无独有偶，中国科学家在国际上首次发现量子反常霍尔效应，被著名物理学家杨振宁誉为“诺贝尔奖级”的科研成果。毫无疑问，中国科学家正在国际科技舞台上扮演越来越重要的角色，赢得越来越大的话语权。

科学人物

骨髓移植之父——爱德华•唐纳尔•托马斯

郭晓强

2013, 35(3):  230-234. 

摘要 ( 834 )   PDF (636KB) ( 1923 )  

相关文章 | 多维度评价