當我們創建HashMap時,底層到底做了什麼?

jdk1.7中的底層實現過程(底層基於數組+鏈表)

在我們new HashMap()時,底層創建了默認長度為16的一維數組Entry[ ] table。當我們調用map.put(key1,value1)方法向HashMap里添加數據的時候:

首先,調用key1所在類的hashCode()計算key1的哈希值,通過key1的hash值與數組的最大索引進行位運算以後,得到了在 Entry數組中的存放位置:

如果此位置上的數據為空,此時的key1-value1添加成功。

如果此位置上的數據不為空(意味着此位置已經存在一個或多個數據),比較key1和已經存在的一個或多個數據的哈希值:

如果key1的哈希值與已經存在的數據的哈希值都不相同,此時key1-value1添加成功。

如果key1的哈希值與已經存在的數據的某一個數據的哈希值相同,繼續比較:調用key1所在類的equals()方法:

如果equals()返回false,此時key1-value1添加成功;

如果equals()返回true,使用value1替換value2。

需要注意的是,若原來位置已有數據,則此時key1-value1和原來的數據以鏈表的方式存儲。

在不斷的添加過程中,會涉及到擴容問題,當數組容量大於數組現有長度乘以加載因子(如16*0.75,默認的加載因子為0.75)的時候,就會進行數組擴容,以減少哈希衝突(哈希衝突是指哈希函數算出來的地址被別的元素佔用了),提高查詢效率。默認的擴容方式,擴容為原來容量的2倍,並將原有的數據複製過來。

jdk1.8的底層實現過程(底層基於數組+鏈表+紅黑樹)

jdk1.8與jdk1.7中底層的創建過程相似,但有不同,首先,new HashMap()底層沒有創建出一個長度為16的數組,在調用put()方法時,判斷數組是否存在,如果不存在創建長度為16的Node[ ]數組。接下來的過程與jdk1.7相似。最後,當某一個索引位置上的元素以鏈表形式存在的數據個數>8且當前數組的長度>64時,此時此索引位置上的所有數據改為使用紅黑樹存儲。

在jdk1.7中,即使在“數組容量大於數組現有長度乘以加載因子”時擴容,也不可避免地會有哈希衝突存在,因此,在jdk1.8中引入紅黑樹是為了進一步減少哈希衝突,提高查詢效率。

紅黑樹是一種自平衡的二叉查找樹,是一種數據結構,典型的用途是實現關聯數組。根節點必須是黑色,其他每個節點要麼是紅色,要麼是黑色。

結論:HashMap鍵是不能重複的,去除重複的條件是依賴鍵的hashCode方法和equals方法,如果鍵是自己的對象類型,必須要重寫hashCode方法和equals方法,否則,不能去除重複的鍵。

本站聲明:網站內容來源於博客園,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

【其他文章推薦】

新北清潔公司,居家、辦公、裝潢細清專業服務

※別再煩惱如何寫文案,掌握八大原則!

網頁設計一頭霧水該從何著手呢? 台北網頁設計公司幫您輕鬆架站!

※超省錢租車方案

GCC編譯和鏈接過程

GCCGNU Compiler CollectionGNU編譯器套件),是由 GNU 開發的編程語言編譯器。它是以GPL許可證所發行的自由軟件,也是 GNU計劃的關鍵部分。GCC原本作為GNU操作系統的官方編譯器,現已被大多數類Unix操作系統(如LinuxBSDMac OS X等)採納為標準的編譯器,GCC同樣適用於微軟的Windows

 

一、源代碼

 

 

二、編譯過程

 

1)預處理:

 

 預處理就是將要包含(include)的文件插入原文件中、將宏定義展開、根據條件編譯命令選擇要使用的代碼,最後將這些代碼輸出到一個“.i”文件中等待進一步處理。

結果:見文件0617_Demo.i

 

 2)編譯

 

 

 編譯就是把C/C++代碼(比如上面的“.i”文件)“翻譯”成彙編代碼。

結果:見文件0617_Demo.s

 

 3)彙編

 

 

 紅色箭頭處的relocatable表示可重定位,也即是可以和庫等依賴文件鏈接。

彙編就是將第二步輸出的彙編代碼翻譯成符合一定格式的機器代碼,在Linux系統上一般表現位ELF目標文件(OBJ文件)

結果:見文件0617_Demo.o

 

 這個就是沒有連接的目標代碼,也是01序列,需要使用二進制查看器如Hex Editor Neo等查看。

 

4)鏈接

 

 鏈接就是將彙編生成的OBJ文件、系統庫的OBJ文件、庫文件鏈接起來,最終生成可以在特定平台運行的可執行程序。如圖中紅色箭頭所示。

結果:見文件0617_Demo

 

 總結:在編譯過程中。除非使用了“-c”,“-S,“-E”選項(或者編譯錯誤阻止了完整的過程),否則統一完整鏈接步驟。

 

三、鏈接原理

gcc -c -o 0617_Demo.o 0617_Demo.c 不作最後一步鏈接,得到0617_Demo.o二進制OBJ文件

gcc -v -o 0617_Demo 0617_Demo.o 先看一下鏈接過程是怎樣的:

 

  

l  crt1.ocrti.ocrtbegin.ocrtend.ocrtn.ogcc加入的系統標準啟動文件,對於一般應用程序,這些啟動是必需的。

l  -lc:鏈接libc庫文件,其中libc庫文件中就實現了printf等函數。

 

 

 

 

 

GCC編譯和鏈接過程

 

GCCGNU Compiler CollectionGNU編譯器套件),是由 GNU 開發的編程語言編譯器。它是以GPL許可證所發行的自由軟件,也是 GNU計劃的關鍵部分。GCC原本作為GNU操作系統的官方編譯器,現已被大多數類Unix操作系統(如LinuxBSDMac OS X等)採納為標準的編譯器,GCC同樣適用於微軟的Windows

 

一、源代碼

 

二、編譯過程

1)預處理:

預處理就是將要包含(include)的文件插入原文件中、將宏定義展開、根據條件編譯命令選擇要使用的代碼,最後將這些代碼輸出到一個“.i”文件中等待進一步處理。

結果:見文件0617_Demo.i

 

2)編譯

編譯就是把C/C++代碼(比如上面的“.i”文件)“翻譯”成彙編代碼。

結果:見文件0617_Demo.s

 

3)彙編

紅色箭頭處的relocatable表示可重定位,也即是可以和庫等依賴文件鏈接。

彙編就是將第二步輸出的彙編代碼翻譯成符合一定格式的機器代碼,在Linux系統上一般表現位ELF目標文件(OBJ文件)

結果:見文件0617_Demo.o

這個就是沒有連接的目標代碼,也是01序列,需要使用二進制查看器如Hex Editor Neo等查看。

 

4)鏈接

鏈接就是將彙編生成的OBJ文件、系統庫的OBJ文件、庫文件鏈接起來,最終生成可以在特定平台運行的可執行程序。如圖中紅色箭頭所示。

結果:見文件0617_Demo

 

總結:在編譯過程中。除非使用了“-c”,“-S,“-E”選項(或者編譯錯誤阻止了完整的過程),否則統一完整鏈接步驟。

 

三、鏈接原理

gcc -c -o 0617_Demo.o 0617_Demo.c 不作最後一步鏈接,得到0617_Demo.o二進制OBJ文件

gcc -v -o 0617_Demo 0617_Demo.o 先看一下鏈接過程是怎樣的:

 

l  crt1.ocrti.ocrtbegin.ocrtend.ocrtn.ogcc加入的系統標準啟動文件,對於一般應用程序,這些啟動是必需的。

l  -lc:鏈接libc庫文件,其中libc庫文件中就實現了printf等函數。

 

本站聲明:網站內容來源於博客園,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

【其他文章推薦】

※自行創業缺乏曝光? 網頁設計幫您第一時間規劃公司的形象門面

網頁設計一頭霧水該從何著手呢? 台北網頁設計公司幫您輕鬆架站!

※想知道最厲害的網頁設計公司"嚨底家"!

※幫你省時又省力,新北清潔一流服務好口碑

※別再煩惱如何寫文案,掌握八大原則!

中國南海區域海嘯預警中心正式運作 預警時效達國際水準

摘錄自2019年11月6日香港01報導

據報,由中國國家海洋局承建的南中國海區域海嘯預警中心(South China Sea Tsunami Advisory Center,SCSTAC)昨(5)日起開始正式投入運作。

該中心的國際預警服務區域,包括南海、蘇祿海(Sulu Sea)和蘇拉威西海(Laut Sulawesi),覆蓋上述區域的主要地震俯衝帶,為南中國海周邊的中國、汶萊、柬埔寨、印尼、馬來西亞、菲律賓、新加坡、泰國和越南,以及香港與澳門提供全天候的地震海嘯監測預警服務。

預警中心使用由中國研發的新一代智慧化海嘯監測預警資訊處理平臺,海嘯預警時效由2015年的20至30分鐘縮短至8至10分鐘,達到國際先進水準。

而由日本承建的西北太平洋海嘯預警中心,目前已不再向南海區域提供臨時的海嘯預警服務。

本站聲明:網站內容來源環境資訊中心https://e-info.org.tw/,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

【其他文章推薦】

網頁設計一頭霧水該從何著手呢? 台北網頁設計公司幫您輕鬆架站!

網頁設計公司推薦不同的風格,搶佔消費者視覺第一線

※Google地圖已可更新顯示潭子電動車充電站設置地點!!

※廣告預算用在刀口上,台北網頁設計公司幫您達到更多曝光效益

※別再煩惱如何寫文案,掌握八大原則!

伊朗將鈾氣體注入地下核設施離心機 法俄警戒

摘錄自2019年11月7日中央社外電報導

伊朗國營電視台與半島電視台報導,伊朗恢復福爾多地下核設施運作,將鈾氣體注入離心機,法國表示,這是首次顯示,德黑蘭當局打算揚棄與世界強權簽署的限縮核子活動核協議。

針對伊朗決定開始把鈾氣體注入福爾多(Fordow)核設施的離心機,進一步遠離核協議,俄羅斯也表達憂慮。這項協議主要目的在於把伊朗打造出核武的時間,從2至3個月拉長至1年。

伊朗國營電視台報導:「在國際原子能總署(International Atomic Energy Agency,IAEA)監察人員在場情況下,伊朗開始將(鈾)氣體注入福爾多核設施的離心機。」

2015年簽署的核協議禁止福爾多從事提煉濃縮鈾作業,但在伊朗將鈾氣體注入離心機後,這項設施將從獲准從事研究計畫工廠,變成運作中核子設施。

然而,伊朗原子能組織(Atomic Energy Organisation of Iran)發言人卡馬萬迪(Behrouz Kamalvandi)隨後告訴國營電視台,將從午夜(2030 GMT,台灣時間7日凌晨4時30分)開始注入鈾氣體。

卡馬萬迪表示:「我們已經把2800公斤圓筒置於福爾多,其中包括2000公斤六氟化鈾氣體…那些離心機將提煉純度達4.5%的濃縮鈾。」

本站聲明:網站內容來源環境資訊中心https://e-info.org.tw/,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

【其他文章推薦】

※自行創業缺乏曝光? 網頁設計幫您第一時間規劃公司的形象門面

網頁設計一頭霧水該從何著手呢? 台北網頁設計公司幫您輕鬆架站!

※想知道最厲害的網頁設計公司"嚨底家"!

※幫你省時又省力,新北清潔一流服務好口碑

※別再煩惱如何寫文案,掌握八大原則!

工信部大力支持充電設施建設 中國最大充電設備展8月舉行

今年全國兩會期間,工信部部長苗圩表示,工信部將從今年開始,逐漸加大對各試點城市的充電基礎設施的建設支持力度,也希望各試點城市政府能夠出臺相應措施,使選擇新能源汽車客戶能夠“買得到車、充得上電”。

為宣傳健康出行理念,促進行業交流,推進我國充電設施建設,振威展覽集團聯合廣東省電源行業協會共同打造的中國最大充電設備展——第三屆上海國際充電站(樁)技術設備展覽會(EVSE2015)將於2015年8月26至28日在上海新國際博覽中心舉行。展會將吸引充電設施領域的200多家企業參展,集中展示我國充電設施領域的最新產品和技術,包括充電樁、充電機、充電櫃等充電設備,配電設備,濾波設備,充電站監控系統,分散式微電網,充電站智慧型網路專案規劃成果,儲能系統,動力電池及電池管理系統等。組委會介紹,展會官網免費參觀登記平臺已開通,需要參觀的企業單位和個人均可線上登記,享受現場綠色通道服務。

各地政府積極組團參加

發展新能源汽車產業將有力帶動地方產業升級,創造就業崗位,提高財政收入,所以很多地方已把新能源汽車產業列入戰略性新興產業。地方政府也樂於積極參加各地展會,宣傳推廣當地招商環境和政策,吸引投資。

作為國內充電設施領域最大的展會,現已經發展成為集政府、園區與企業形象展示,裝備展示與採購,技術研討,新品發佈,產業對接,金融投資,貿易洽談為主的大型交流平臺。今年,組委會加強了與各地政府部門的合作,包括上海市、合肥市、武漢市、成都市、南昌市、宜春市、莆田市、昆明市等,屆時上述政府部門將組織相關企業和園區參與展覽展示和招商推介,相關部門領導也將作為特邀嘉賓出席展會相關活動。

充電設備巨頭實力大比拼

據專家預計,今年我國充電設施市場規模將達到200億元,2016年400億元,到2020年將突破1000億元。隨著充電設施建設的加快,充電設備企業的競爭也越來越激烈,珠海泰坦、國電南瑞、科陸電子、動力源、特銳德、許繼電氣等國內巨頭紛紛加大力度開拓充電設施市場,並借助展會平臺加快對市場的宣傳和滲透。

在我國新能源汽車推廣及充電設施建設的浪潮中,華東地區已成為國內最大的市場,其市場容量一度占到全國的60%以上。華東地區已成為國內充電設備巨頭的主戰場,誰率先佔領華東市場誰就在未來的競爭中佔據了主動權。據悉,作為我國新能源領域的龍頭企業的珠海泰坦科技股份有限公司將攜系列充電樁、充電機、電源模組及充電系統解決方案,以54平米盛裝亮相EVSE2015,謀劃佈局華東市場。

此外,上海富電科技、蘇州舜唐新能源、深圳日億升、成都富川電子、上海埃士工業、北京基業達、億源動力、伊賽電子、北京維利通電氣等充電設備知名企業也將盛裝亮相本屆展會。EVSE作為我國最大的充電設備展,必將深刻影響我國充電設備市場格局,並推動我國充電設施建設健康、穩定、持續發展!
 

本站聲明:網站內容來源於EnergyTrend https://www.energytrend.com.tw/ev/,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

【其他文章推薦】

網頁設計一頭霧水該從何著手呢? 台北網頁設計公司幫您輕鬆架站!

網頁設計公司推薦不同的風格,搶佔消費者視覺第一線

※Google地圖已可更新顯示潭子電動車充電站設置地點!!

※廣告預算用在刀口上,台北網頁設計公司幫您達到更多曝光效益

※別再煩惱如何寫文案,掌握八大原則!

縮短高價車款交貨時間 特斯拉拚提高平均成交價

電動車大廠特斯拉(Tesla)為提升營收,縮短價格較高車款的交車時間至 20 天內,客戶等待時間遠低於低價車款。外界認為由此意味特斯拉要全力拚 10.5 萬美元起跳車款的買氣來增加收入。   特斯拉去年推出雙引擎 P85D,價格約 12 萬美元起跳,希望藉此提高其平均成交車價,以帶來穩定獲利能力來舒緩公司的資金壓力。特斯拉線上下單系統顯示,本周下單 P85D,在 3 月底前即可交車;7.1 萬美元起跳的 Model S 車款,則要等到 5 月才能交車。   特斯拉表示,公司優先處理 P85D 出貨時間,讓交車時間從去年要等 3 個月,大幅縮短至 20 天內,是因為公司注意到市場對較高價位的車款需求相當強勁所致。為了趕上市場對高價位車的需求,外界預期特斯拉將在第 3 季推出新車款 Model X 運動休旅車。  

本站聲明:網站內容來源於EnergyTrend https://www.energytrend.com.tw/ev/,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

【其他文章推薦】

※自行創業缺乏曝光? 網頁設計幫您第一時間規劃公司的形象門面

網頁設計一頭霧水該從何著手呢? 台北網頁設計公司幫您輕鬆架站!

※想知道最厲害的網頁設計公司"嚨底家"!

※幫你省時又省力,新北清潔一流服務好口碑

※別再煩惱如何寫文案,掌握八大原則!

奧迪新電動跑車2018年推出:續航超500公里

根據外媒資訊,奧迪將開發多款純電動車和插電式混合動力車。電池動力的跨界車將以新一代發動機縱置模組化平臺MLB 2為基礎。首款基於MLB 2平臺衍生的產品是第二代奧迪Q7,該車將在今年下半年上市。   奧迪技術研發負責人烏爾裡奇•哈肯伯格(Ulrich Hackenberg)在日前奧迪年度大會上告訴媒體:「2018年上半年,我們將推出一款電池動力的運動型跑車,針對大型豪華車細分市場,續航里程超過500公里。該車將擁有全新、極具吸引力的外觀設計,這是我們特地為e-tron系列電動車和純電動車打造的設計。」   而去年,哈肯伯格曾表示,奧迪將推出續航里程280英里(約合45萬公尺)的純電動家用車型,車輛將擁有容納一個家庭的寬敞內部空間,於2017年前後發佈,將和特斯拉Model S電動車爭奪市場;預計將採用轎車風格車身,同時具備寬敞的內部空間,適合家用。   為了達到續航里程目標,新電動車車將採用奧迪最新一代電動馬達和電池,具有較高的能量密度。大眾汽車集團動力總成研發負責人Heinz-Jakob Neußer表示,新馬達較當前用於e-Golf電動車的型號效率高出5倍。 

本站聲明:網站內容來源於EnergyTrend https://www.energytrend.com.tw/ev/,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

【其他文章推薦】

網頁設計一頭霧水該從何著手呢? 台北網頁設計公司幫您輕鬆架站!

網頁設計公司推薦不同的風格,搶佔消費者視覺第一線

※Google地圖已可更新顯示潭子電動車充電站設置地點!!

※廣告預算用在刀口上,台北網頁設計公司幫您達到更多曝光效益

※別再煩惱如何寫文案,掌握八大原則!

攜手 Uber 比亞迪進軍美電動車市場

叫車服務 Uber 日前證實已與比亞迪達成合作協議,將在美國推廣電動車服務,此舉被視為比亞迪挑戰美國電動車霸主特斯拉的一項舉動。   Uber 發言人 Lauren Altmin 指出,Uber 與比亞迪合作,將是其聚焦電動汽車服務的第一步。Uber 的測試計畫幾周前已在芝加哥展開,並最終將擴大到更多美國城市。Altmin 表示,Uber 去年年底開始與比亞迪和美國汽車銷售商 Green Wheels USA 展開談判,Green Wheels USA 將銷售比亞迪 e6 電動車,並負責在當地建設充電樁。   報導指出,Uber 正試圖用電動車擴大其低階租車領域的市場規模。比亞迪則透過與 Uber 的合作,實現進軍美國電動汽車市場的目標。

本站聲明:網站內容來源於EnergyTrend https://www.energytrend.com.tw/ev/,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

【其他文章推薦】

※自行創業缺乏曝光? 網頁設計幫您第一時間規劃公司的形象門面

網頁設計一頭霧水該從何著手呢? 台北網頁設計公司幫您輕鬆架站!

※想知道最厲害的網頁設計公司"嚨底家"!

※幫你省時又省力,新北清潔一流服務好口碑

※別再煩惱如何寫文案,掌握八大原則!

印度空污如毒氣室 準媽媽護嬰避免外出

摘錄自2019年11月08日中央通訊社印度報導

挺著大肚子的戈卡維(Rachel Gokavi)把自己關在新德里家中,拚命保護即將出生的嬰孩免於有毒空氣危害——印度流產率和嬰孩死亡率飆高,被歸咎於有毒空氣。

在最近新德里一場產前課程,戈卡維和其他懷孕母親分享她們的無助和憤怒,因為每天必須呼吸有毒空氣。26歲的戈卡維告訴法新社:「我總是關閉陽台的門,並且盡量不要外出。我害怕在孩子誕生時會有呼吸問題。」由於空氣如此差,新德里市長最近把首都比擬為「毒氣室」。

在可預見的未來,空氣污染仍然看不到緩解。面對這個情況,醫生也別無選擇,只能建議例如戴口罩或者使用大多數人都買不起的家用空氣清淨機。

根據世界衛生組織統計,全球污染最嚴重的15個城市,有14個在印度境內。每年冬天農民焚燒作物殘梗產生的煙霧,加上工業及車輛排放的廢氣,讓印度北部各地城鎮變成煙霧籠罩的可怕地獄。

根據6月出版的政府研究報告,這種有毒混合物每年縮短100萬名印度人的壽命。報告也表示,空氣污染每年造成超過10萬名5歲以下小孩死亡。

醫生說,兒童呼吸有毒空氣的速度是大人的兩倍,因為兒童的肺比較小,這會造成小孩呼吸系統問題,甚至傷害腦部發育。聯合國兒童基金會(UNICEF)本週指出,證據顯示,青少年暴露在較嚴重空氣污染中,更容易出現心理健康問題。

本站聲明:網站內容來源環境資訊中心https://e-info.org.tw/,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

【其他文章推薦】

網頁設計一頭霧水該從何著手呢? 台北網頁設計公司幫您輕鬆架站!

網頁設計公司推薦不同的風格,搶佔消費者視覺第一線

※Google地圖已可更新顯示潭子電動車充電站設置地點!!

※廣告預算用在刀口上,台北網頁設計公司幫您達到更多曝光效益

※別再煩惱如何寫文案,掌握八大原則!

土地劣化警訊 歐洲泥炭地乾旱擴大 部分達2000年來最嚴重

環境資訊中心外電;姜唯 翻譯;林大利 審校;稿源:Carbon Brief

根據,歐洲的泥炭地可能會從碳匯轉變為碳排放源,因為有1/4的泥炭地乾旱程度已達到2000年來最嚴重。

這種「大範圍」且「嚴重」乾旱趨勢與近期自然和人為氣候變遷趨勢吻合,也可能是因為泥炭地被用於農業和燃料而加劇。

同時有,北部地區泥炭地儲存的碳量可能是過去估計值的兩倍。

這兩篇論文都發表在《自然地球科學》(Nature Geoscience)期刊上,顯示有必要努力保護泥炭地作為高緯度地區的碳儲存場所。

歐洲泥炭地乾旱程度達到令科學家緊張的程度。照片來源:里茲大學(CC0)

受威脅的泥炭地

土壤積水情況延緩植物分解的速度時便形成泥炭地,死去的植物在此長時間層層累積。透過泥炭地,科學家能了解地球陸地表面如何排放和吸收碳。

儘管泥炭地僅覆蓋地球表面的3%左右,但土壤碳含量卻佔了大約五分之一。在歐洲,泥炭地生態系統儲存的二氧化碳比森林多五倍。

但是許多泥炭地生態受到威脅,部分原因是人類數百年來利用泥炭作為燃料或肥料。

受損的泥炭地是顯著的碳排放源,每年釋放約3.5%的全球人為二氧化碳排放量。

里茲大學的研究人員、論文之一的主要作者史雲鐸(Graeme Swindles)博士介紹了歐洲乃至歐洲之外地區泥炭地生態系統面臨的各種問題:

「因為人類對泥炭資源或土地利用的需求,泥炭地面臨破碎化、水分排乾、燃燒、農業和綠化等威脅。氣候暖化和乾旱也是主要因素。」

雖然淹水的泥炭會繼續儲存碳,但氣候變動或人類破壞引起的擾動會使氧氣進入,觸發二氧化碳的釋放。

歐洲許多泥炭地已經顯示出這種跡象,其中植被從泥炭苔蘚變成草木和灌木。

芬蘭Torronsuo國家公園的一處沼澤濕地。 攝(CC BY 2.0)

乾旱趨勢

萊斯特大學濕地生態學家佩姬(Susan Page)教授肯定史雲鐸的研究。該研究確認了從斯堪地那維亞到波羅的海,整個歐洲泥炭地的乾旱趨勢,在最近200年間尤其明顯。佩姬向Carbon Brief解釋:

「泥炭地提供許多有益的生態系統服務,但常常被低估,包括碳儲存和封存,對減緩氣候變化有重要作用,其日漸乾旱的趨勢應受到關注。」

這個趨勢不只是人為活動所造成,但作者指出,歐洲泥炭地「可能正在偏離自然變化的基線」,其中又以英國和愛爾蘭的泥炭地最為嚴重。

由於缺乏長期的水文監測數據,科學家們利用沼澤中的微小變形蟲的殼來推測歷史水位。

他們分析了31個歐洲泥炭地的重建情況,發現從1800年到2000年,有60%的土地比過去600年更為乾旱。

此外,有40%的泥炭地處於1,000年來最乾旱的狀態,更有24%是2,000年以來最乾旱。

他們認為這反映了該地區氣候日益乾旱,人為影響可能加劇了這個趨勢。整體而言,研究人員在42%的測試地點發現重大破壞,另有29%遭受輕微破壞。

但是史雲鐸強調,他們的研究工作大多在歐洲最完好的土地上進行…因此許多泥炭地的狀況會更糟。

第二篇論文讓史雲鐸的研究結果更顯重要。第二篇研究指出,歐洲泥炭地儲存碳的作用可能比過去所知更大。

英國湖區的泥炭地。照片來源: (CC BY-NC-ND 2.0)

碳儲存估算結果倍增

紐約哥倫比亞大學的尼可斯(Jonathan Nichols)教授和同事皮特(Dorothy Peteet)教授的研究估計,北部泥炭地儲存著大約10,550億公噸的碳。2010年理海大學余自成(Zicheng Yu,音譯)博士等人在同一地區估算出的數據則是5,470億公噸。

尼可斯說,過去的研究沒有將適當將未採樣地區納入估計,如亞洲和南部歐洲。

他說,泥炭地的碳通常使用「歷時法」測量,將各個地點的碳隨時間累積的速率求平均值,再加上泥炭地的面積以求出總碳量。

根據他們的論文,過去使用此方法的研究已受到「幾個已知的採樣偏差來源」的影響。

兩位作者強調了這樣一個假設:泥炭隨時間的累積速率是全球氣候的結果,因此北半球的泥炭地都相似。

尼可斯向Carbon Brief解釋在此假設下他們的方法如何改善估計精準度:

「最大的差異在於如何求所有不同地點的平均水準……人們用來衡量碳累積率的大多數地點都在西北歐洲和加拿大,因此計算會偏向那些地方,而遠離其他地方……(我們試著)根據地區加權平均值,而不是根據已進行的測量次數任意加權。」

研究人員使用4,000多個放射性碳測量值來確定645個泥炭地測試點的泥炭年齡。

他們將來自Neotoma古生態學資料庫先前未使用的數據與新的計算方法結合,估算碳累積的歷史以及泥炭地的形成時間。

位於拉脫維亞的大凱邁里(Great Kemeri)沼澤區。來源: (CC BY 2.0)

潛在問題

Carbon Brief採訪了許多科學家,他們對尼可斯和皮特的分析感到驚訝,因為他們的碳儲量估計比過去大很多。有人對他們的估計方法提出了疑問。

2010年泥炭地碳累積研究主持人余博士告訴Carbon Brief,他很高興看到這樣的論文取得了可觀的進展,但他擔心其中可能有「重大技術缺陷」而必須修訂。

他告訴Carbon Brief,這個領域的科學家很早就認同必須考量泥炭地之間的區域差異,但缺乏足夠的資料來這麼做:

「在這方面,新論文透過計算八個泥炭地區中每個區域的碳累積率來解決空間偏差,很可能是重大的進展跟改善。」

(新研究的作者主要依據政治邊界將北部的泥炭地分為八個區域。他們還設計了另外兩種劃分區域的方式,以消除任何偏誤。)

余自成說,據他所知,儘管泥炭地之間存在已知的差異,但尼可斯和皮特必須用一個平均碳密度值代表所有站點「很可惜,但也許無法避免。」

透過合併以前被忽略的數據,新論文的作者納入了通常不被視為「北部」泥炭地的地點,包括南歐某些地區,甚至還有北非的一些地區。

余自成認為,這兩個因素的結合導致對北部泥炭碳儲存量的高估。

尼可斯在回應此批評時告訴Carbon brief,除了平均碳密度以外,他們還納入有16,000個測量值的大量分布,因此能考慮到相當大的變化和不確定性。至於採納更多地點,他說「基於這份研究的觀點,這麼做是對的」:

「我們要根據已知泥炭地的所在來測量泥炭地的碳,而非根據假設的泥炭地所在。」

實際上,這表示該研究包括了過去不納入研究的區域(包括泥炭地比較少的地區)的數據。整體而言,他說,他們的方法旨在產生「更大的不確定性」,但最終結果比過去的研究更接近「真實」答案。

芬蘭北部奧伊湖(Oijärvi)附近一處沼澤溼地。 (CC BY 2.0)

真正的問題

這兩篇論文強調泥炭地對科學家了解氣候系統的重要性,以及維護和恢復泥炭地的必要性。

阿伯丁大學土壤學專家、政府間氣候變遷專門委員會的作者史密斯(Pete Smith)教授沒有參與任何一項研究,他對Carbon brief表示:

「綜觀這兩份研究,它們顯示高緯度泥炭地是重要的碳匯,因為泥炭地面積和碳儲量都在成長,但是一旦變得乾旱,則可能從淨碳匯變成碳排放源,這是真正的問題。」

他指出,儘管史雲鐸的論文顯示泥炭地變乾的現象可能還沒有超出「正常的泥炭地乾濕週期,但偏離長期基準表示逼近一個臨界值,超過這個臨界值則泥炭形成會轉為泥炭降解,導致大量的碳進入空氣。」

佩姬說,特別令人擔憂的是,這些擾動和人類活動的結合會產生「累積效應」。

史雲鐸和他的團隊寫道,歐洲泥炭地正處於「過渡狀態」,已經採取一些措施,像是堵塞人工排水溝和溝渠來恢復部分泥炭地。

他們指出,這些行動對於防範人為影響和未來的全球暖化可能非常重要。他們說要採取這些措施必須參考他們的研究發現。

尼可斯表示,考慮到泥炭地面臨的威脅,對於科學家而言,調查全世界可用的泥炭總量很重要,才能計算有多少可以損失:

「泥炭地通常不被當成全球氣候模型的一部分。但如果我們想對未來的氣候做出現實的預測,泥炭地就必須成為一部分。」

Europe’s carbon-rich peatlands show ‘widespread’ and ‘concerning’ drying trends by Josh Gabbatiss

European peatlands could turn from carbon sinks to sources as a quarter have reached levels of dryness unsurpassed in a record stretching back 2,000 years, according to a new study.

This trend of “widespread” and “substantial” drying corresponds to recent climate change, both natural and human-caused, but may also be exacerbated by the peatlands being used for agriculture and fuel.

It comes as another study estimates that the amount of carbon stored in peatlands across northern regions could be as much as double previous, widely reported estimates.

The papers, both published in Nature Geoscience, indicate a need for efforts to conserve peatlands as sites of carbon storage at higher latitudes.

Taken together, the findings are “a real concern”, according to one scientist not involved in the research, given the key role these ecosystems play in the global carbon cycle.

Threatened peat

Peatlands when waterlogged conditions slow down plant decomposition, meaning layers of dead plants accumulate over many years as peat. They are a vital component in scientists’ understanding of how the planet’s land surface emits and takes up carbon.

Despite only covering around 3% of the Earth’s surface, peatlands contain of its soil carbon. In Europe, these ecosystems store more CO2 than forests.

However, the existence of many peatlands is under threat, partly thanks to centuries of human exploitation of peat as a or .

Damaged peatlands are a significant source of emissions, 3.5% of global anthropogenic CO2 emissions each year.

, a researcher and lead author of one of the papers, lays out the various issues facing these ecosystems in Europe and further afield:

“Cutting, drainage, burning, agriculture, afforestation. All driven by need for peat as a resource or for land-use practices not in line with keeping healthy peatlands. Climate warming and drying is also a major factor in tandem with these.”

While waterlogged peat will continue to store carbon, disturbances resulting from climate fluctuations or humans damaging these ecosystems allow oxygen to enter it, triggering the release of CO2.

Many European peatlands have already shown evidence of this transition, as the vegetation they support shifting from peat mosses to grass and shrubs.

Drying trend

The , produced by Swindles and a large international group of scientists, was welcomed by wetland ecologist as a “robust piece of work” – and one with some significant implications.

It identifies a drying trend across European peatlands, from Scandinavia to the Baltics, that has become particularly pronounced in the last 200 years. Page explains to Carbon Brief:

“This trend should be of concern given that peatlands deliver a range of beneficial, but often undervalued ecosystem services, including carbon storage and sequestration and, therefore, have an important role to play in climate mitigation.”

While the results are not merely the result of human interventions, the authors note that European peatlands “may now be moving away from natural baselines”. The results were most severe for peatlands across Great Britain .

As there is no long-term hydrological monitoring data available, the scientists use the presence of shells (or “tests”) from tiny, to gauge historic water levels.

They analysed reconstructions of 31 European peatlands, concluding 60% of the sites were drier from 1800 to 2000 than they had been for the last 600 years.

Furthermore, 40% of sites were at their driest in 1,000 years, and 24% were drier than they had ever been across the entire 2,000-year record.

While they concluded that this effect mirrored an increasingly dry climate in the region, they also note that human influence in peatlands is likely to have exacerbated the trend. In total, they identified significant damage by people in 42% of the sites and a further 29% suffering from minor damage.

However, Swindles notes that they “mostly worked on the most intact sites in Europe…so there are many more that have suffered drainage far worse than this”.

These results could be particularly significant in light of the second paper, which suggests the role played by European peatlands in storing carbon may be even greater than previously imagined.

Doubling storage

In , and his colleague , both at in New York, estimate that northern peatlands store approximately 1,055 gigatonnes (Gt) of carbon.

They compared this to a made by from and his collaborators back in 2010, who arrived at a figure of 547Gt for the same region.

Nichols explains their work to Carbon Brief, noting that past analyses did not properly account for undersampled regions, such as Asia and Southern Europe.

Peatland carbon, he says, is normally measured using a “time-history method” that involves averaging together the rate at which carbon has accumulated over time at a variety of sites, combined with the area of the peatland to get the total amount of carbon.

According to their paper, past attempts that have used this method have been affected by “several known sources of sampling bias”.

Specifically, the pair highlight the assumption that peat accumulation rates over time are the result of the global climate and are, therefore, similar across the northern hemisphere.

Nichols explains to Carbon Brief how their method improves on this assumption:

“The big difference is how I average all the different sites together…Most of the sites that people have measured carbon accumulation rate at are in Northwest Europe and Canada. So you basically bias your calculations towards those places and away from other places…[We tried to] fix that problem by weighting our averages based on area, instead of arbitrarily based on how many measurements had been made.”

The researchers used over 4,000 radiocarbon measurements to determine the age of peat from 645 peatland sites.

They incorporated previously unused data from the , together with new computer algorithms for estimating the history of peat carbon accumulation and when peatlands were formed.

Nichols notes that while their final figure for carbon storage is considerably higher than previous data-driven efforts, modelling studies have already yielded higher figures:

“If you used an earth system model to predict how much peat there should be, it’s usually more than what we get when we measure, so hopefully this will make it so they are more in line.”

Potential shortcomings

Carbon Brief talked to a number of scientists who expressed surprise at Nichols and Peteet’s analysis, given the far larger estimate of carbon storage it yielded. Others raised questions about the methods the pair had used to arrive at their final figure.

Yu, who led the team that arrived at the 2010 peatland estimate, tells Carbon Brief that while he is pleased to see such a paper achieving prominence, he is concerned there are “major technical shortcomings” that have led to this considerable revision.

He tells Carbon Brief that while scientists working in this area have “long recognised” that accounting for regional differences between peatlands is the “right way to go”, lack of sufficient data has hampered their efforts:

“In this regard, this new paper has made a potentially important progress and improvement by attempting the calculations of carbon accumulation rates for each of eight peat regions, with a goal to account for spatial bias.”

(As part of their analysis, the researchers divided northern peatlands into eight regions, based mainly on political boundaries, that tend to be reported in scientific literature. They also devised two other ways of dividing the region up to eliminate any biases.)

Yu goes on to say that it is “unfortunate and perhaps unavoidable” that, from what he could tell, Nichols and Peteet had to use a single average carbon density value for all sites, despite the known variation across peatlands.

He adds that by incorporating previously overlooked data, the authors of the new paper have included sites that would not normally be considered under the category of “northern” peatlands. Among these are some parts of southern Europe and even a couple in North Africa.

Yu says that, in his view, the combination of these two factors has led to an overestimation of the amount of carbon storage provided by northern peat.

Responding to this criticism, Nichols tells Carbon Brief that beyond the average carbon density, they also took into account the considerable variation and uncertainty by incorporating a large distribution of values based on 16,000 measurements. As for the wider array of locations, he says this “gets right at the point of the paper”:

“We set out to measure carbon in peatlands based on where we know peatlands to exist, not where we assume them to be.”

In practice, this means including data from unconventional areas, including regions where peatlands are sparse. Overall, he says their methods were designed to produce “much wider uncertainties” but also a final result that is closer to the “real” answer than previous attempts.

‘Real concern’

The publication of these two papers serves to highlight the importance of peat for scientists’ understanding of the climate system, as well as the need to preserve and restore peatlands.

, a soils expert at the and author who was not involved in either study, tells Carbon Brief:

“Taken together, the studies suggest that high-latitude peatlands are acting as a significant carbon sink, as they are growing in area and carbon stock – but, if they are also drying, there is potential that they could turn from net carbon sinks to sources. Given the huge store of carbon in high latitude peatlands, that is a real concern.”

He notes that while the Swindles paper suggests drying may not yet be beyond “normal peatland drying cycles”, the shift away from long-term baselines “may be pushing them closer to a threshold whereby peat formation is replaced by peat degradation, which would lead to massive losses of carbon to the atmosphere”.

Page says a particular concern is that a combination of these perturbations and human activities have a “cumulative effect”.

Swindles and his team write that with European peatlands in a “state of transition”, there are to restore some of them by damming artificial drains and gullies.

They note that these actions may be “vital” in protecting against both human impacts and future global warming. They say these initiatives must take their findings into account.

For his part, Nichols says that considering the threats facing peatlands, it is important for scientists to investigate the total volume of peat available across the world, in order to “put a number on how much there is to lose”:

“Peatlands are not usually part of global climate models. If we want to make realistic predictions of future climate, peatlands need to be a part of it.”

※ 全文及圖片詳見:()

參考資料

  • Swindles, G.T. et al. (2019) Widespread drying of European peatlands in recent centuries, Nature Geoscience,
  •  
  • Nichols, J.E. and Peteet, D.M. (2019) Rapid expansion of northern peatlands and doubled estimate of carbon storage, Nature Geoscience,

※ 本文與 行政院農業委員會 林務局  合作刊登

作者

如果有一件事是重要的,如果能為孩子實現一個願望,那就是人類與大自然和諧共存。

於特有生物研究保育中心服務,小鳥和棲地是主要的研究對象。是龜毛的讀者,認為龜毛是探索世界的美德。

本站聲明:網站內容來源環境資訊中心https://e-info.org.tw/,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

【其他文章推薦】

※自行創業缺乏曝光? 網頁設計幫您第一時間規劃公司的形象門面

網頁設計一頭霧水該從何著手呢? 台北網頁設計公司幫您輕鬆架站!

※想知道最厲害的網頁設計公司"嚨底家"!

※幫你省時又省力,新北清潔一流服務好口碑

※別再煩惱如何寫文案,掌握八大原則!