基于石笋钙同位素的长江中游地区近千年极端干旱事件的定量重建

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基本信息

  • 批准号：
    41672172
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    88.0万
  • 负责人：
    李秀丽
  • 依托单位：
    中国地质大学（武汉）
  • 学科分类：
    D0713.第四纪环境与环境考古
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The reconstruction of high-resolution aridity sequence over the last 1 ka has important science and social implications. Due to the merits of precise dating, higher temporal resolution, and plenty of paleoclimate proxies, stalagmites are well known archives for high resolution paleoclimate studies. The novel calcite isotope compositions have the potential to be considered as a proxy of extreme aridity. The preliminary studies conducted in Heshang Cave, Hubei Province, show the calcite isotope ratios are sensitive with the extreme drought events such as the famous 8.2 ky event and the ca. 1900 A.D. event in Yichang City. Based on this information, this project plans to analyze samples retrieved from the annual layers of HS-4 and HS-6 stalagmites through the last 1000 year. By comparing the annual resolution of calcite isotopic data and the precipitation in Yichang City over the last 150 years, we will try to develop a quantitative model between calcite isotope compositions and aridity. With this quantitative model, we will reconstruct the histories of extreme drought event over the last 1000 years in the middle Yangtze River, and explore the rhythms of extreme drought in this climate sensitive region. This study has important implications for future climate prediction and ecosystem management.
建立近千年来高分辨率的干旱序列有着重要的科学研究价值和社会意义。洞穴石笋定年准确、时间分辨率高、代用指标丰富，是进行高分辨率古气候研究的优良载体。前期在湖北清江和尚洞开展的研究发现，新近发展起来的石笋钙同位素非常有潜力用来定量指示当地极端干旱事件(如8200事件和1900年左右干旱事件)有效降雨量的变化。本项目将在前期工作的基础上，对和尚洞有年纹的HS-4和HS-6石笋进行年际尺度的钙同位素组成分析，结合有器测记录的极端干旱事件有效降雨量值，建立石笋钙同位素定量重建极端干旱事件有效降雨量变化的模型。进而利用建立的模型，定量重建长江中游地区近千年来的年际分辨率的干旱事件序列，探讨该地区近千年来年际分辨率的干旱事件发生的规律，为预测未来气候变化下干旱事件的演化提供理论依据。

结项摘要

洞穴石笋钙同位素在定量重建极端干旱事件方面具有很大潜力，因而石笋钙同位素重建是古气候研究的一个重要内容。本研究对和尚洞有年纹的HS-4和HS-6石笋进行年际尺度的钙同位素组成分析，结合有器测记录的极端干旱事件有效降雨量值，建立了应用石笋钙同位素定量重建极端干旱事件有效降雨量变化的模型。进而利用该模型，定量重建了长江中游地区近千年来的年际分辨率的干旱事件序列，探讨了该地区近千年来年际分辨率的干旱事件发生的规律。我们发现，1394-1498AD，1628-1716AD和1795-1822AD年三个历史时期都发生了极端干旱事件。其中，1628-1716AD时期与黄爷洞石笋氧同位素出现的正偏一致，表明此次干旱事件可能是全国大范围的一次干旱事件。此次大范围异常干旱气候，正好对应了明末清初这样一个朝代更迭社会动荡时期。进一步对其驱动机制进行研究，发现石笋钙同位素表现出来的三个极端干旱时期（1394-1498AD，1628-1716AD和1795-1822AD），正好对应于太阳辐射的三个极小期（史波勒极小期，蒙德极小期和道尔顿极小期），暗示太阳活动减弱期对长江中游小冰期水文振荡的调控作用。并且，太阳辐射的三个极小期有逐渐减弱的趋势，石笋钙同位素表现出来的三个极端干旱事件也有逐渐减小的趋势。但其与区域季风的关系仍不明确，有待于下一步的深入研究。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Assessing acid rain and climate effects on the temporal variation of dissolved organic matter in the unsaturated zone of a karstic system from southern China
评估酸雨和气候对中国南方岩溶系统非饱和带溶解有机物时间变化的影响
  • DOI：
    10.1016/j.jhydrol.2017.11.043
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Journal of Hydrology
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Liao Jin;Hu Chaoyong;Wang Miao;Li Xiuli;Ruan Jiaoyang;Zhu Ying;Fairchild Ian J.;Hartl;Adam
  • 通讯作者：
    Adam
Evaluation of the Heshang Cave stalagmite calcium isotope composition as a paleohydrologic proxy by comparison with the instrumental precipitation record
与仪器降水记录对比评价和尚洞石笋钙同位素组成作为古水文学指标
  • DOI：
    10.1038/s41598-018-20776-5
  • 发表时间：
    2018-02
  • 期刊：
    Scientific Reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Li Xiuli;Cui Xueping;He Dong;Liao Jin;Hu Chaoyong
  • 通讯作者：
    Hu Chaoyong
A practical method for measuring high precision calcium isotope ratios without chemical purification for calcium carbonate samples by multiple collector inductively coupled plasma mass spectrometry
多收集器电感耦合等离子体质谱无需化学纯化测量碳酸钙样品高精度钙同位素比的实用方法
  • DOI：
    10.1016/j.chemgeo.2019.03.020
  • 发表时间：
    2019-06-05
  • 期刊：
    CHEMICAL GEOLOGY
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    He, Dong;Zhu, Zhenli;Hu, Shenghong
  • 通讯作者：
    Hu, Shenghong

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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