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南京大學(xué)國際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所和地理與海洋科學(xué)學(xué)院張永光教授、居為民教授和陳鏡明院士團(tuán)隊(duì)在全球變化和陸地碳循環(huán)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。未來全球變暖的速率及陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變暖的響應(yīng)是《Science》雜志列出的未來25年需要解決的125個(gè)重大科學(xué)問題之一。工業(yè)革命以來，人類活動(dòng)造成大氣中二氧化碳（CO2）的濃度持續(xù)上升。CO2濃度的不斷增加，在通過溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球變暖的同時(shí)，也提高了植被的光合作用速率（即CO2施肥效應(yīng)），增加陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收大氣CO2的能力（即碳匯能力），從而減緩全球變暖的速率。研究表明，大氣CO2施肥效應(yīng)是造成近幾十年來全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯顯著增加的決定性因素，也是全球變綠的主要驅(qū)動(dòng)因子之一。因此，在全球尺度定量化評(píng)估CO2施肥效應(yīng)，并分析其時(shí)空變化格局，有助于準(zhǔn)確評(píng)估全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力以及其變化趨勢(shì)、降低未來氣候變化預(yù)測的不確定性十分重要。 盡管基于控制實(shí)驗(yàn)可以在葉片和冠層尺度對(duì)CO2施肥效應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了的研究，但控制實(shí)驗(yàn)的數(shù)量、空間分布和物種代表性有限，全球尺度CO2施肥效應(yīng)的時(shí)空變化得定量評(píng)估尚不清楚。長時(shí)間序列遙感觀測為全球CO2施肥效應(yīng)研究提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。因此，該研究首先基于系列衛(wèi)星傳感器的觀測數(shù)據(jù)，研制了1982-2015年全球新型植被指數(shù)（NIRv）數(shù)據(jù)，驗(yàn)證其作為全球植被光合作用（總初級(jí)生產(chǎn)力，GPP）指示器的可行性；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了準(zhǔn)確評(píng)估全球CO2施肥效應(yīng)的檢測-歸因模型，揭示了近四十年全球CO2施肥效應(yīng)的時(shí)空變化特征，評(píng)價(jià)了結(jié)果的可能不確定性；最后，結(jié)合歐洲ICP Forests等機(jī)構(gòu)提供的歐洲地區(qū)葉片氮磷觀測和全球陸地水儲(chǔ)量等遙感數(shù)據(jù)，揭示了全球CO2施肥效應(yīng)時(shí)空變化的可能原因。 研究表明，全球CO2施肥效應(yīng)在近四十年呈現(xiàn)顯著的下降的趨勢(shì)；2001-2015年的全球CO2施肥效應(yīng)比1982-1996年顯著降低。全球超過70-80%的陸地植被區(qū)域CO2施肥效應(yīng)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，歐洲、西伯利亞、南美洲和非洲大部以及澳大利亞西部地區(qū)尤為明顯；在少部分地區(qū)CO2施肥效應(yīng)存在著上升的趨勢(shì)，例如東南亞部分地區(qū)和澳大利亞東部地區(qū)。多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)模型同樣能夠模擬出全球CO2施肥效應(yīng)的下降趨勢(shì)，但顯著低于基于遙感數(shù)據(jù)的結(jié)果。

該項(xiàng)研究中，課題組以商品化可得的苯乙烯、芳基硼酸以及制備簡便的甲基硫代磺酸酯為原料成功制取了2,2-二芳基乙基砜類衍生物。采用甲基硫代磺酸酯作為砜基自由基的來源，除了具有原料制備簡便，無需柱層析分離純化，原子經(jīng)濟(jì)性較好等優(yōu)勢(shì)，還可以巧妙地抑制芳基磺酰基自由基與芳基硼酸之間的兩組分副反應(yīng)，順利實(shí)現(xiàn)了2,2-二芳基乙基砜類化合物的高效制備。另外，該體系