全球变化与区域可持续发展耦合模型及调控对策

全球气候变化和土地利用/覆盖变化已经导致许多地区水资源短缺、生态系统服务退化和巨灾风险增加等一系列生态环境问题。如何有效地应对气候变化风险,促进全球和区域的可持续发展,是当前全球变化研究中的一个重要论题。国家重点基础研究发展计划项目"全球变化与区域可持续发展耦合模型及调控对策(2014CB954300)"以可持续性科学为主要依据,以有序人类活动理念为指导思想,以实地观测、模型模拟和情景分析为主要手段,揭示气候变化和人类活动的定量关系,评估气候变化条件下人类活动对区域生态系统服务和人类福祉的影响,建立气候变化—有序人类活动—区域可持续发展耦合模型,提出景观及区域尺度上人类适应全球变化的综合策略。该研究项目将有助于发展和完善景观可持续性科学,促进我国半干旱地区主动适应全球气候变化的土地系统设计的理论和实践。     

现代地球系统科学——可持续发展战略的科学基础

人类的发展战略正在发生根本性地转变,用可持续发展战略代替以传统工业为基础的发展战略已成为国际社会的共识。讨论了现代地球系统科学及其与可持续发展的关系等问题,认为在现代地球系统演变过程中,全球环境是基础,人类圈为主导;现代地球系统科学是可持续发展战略的科学基础;实施可持续发展战略必须协调人类圈和全球环境的关系等。     

全球变化与人类活动的相互作用--我国下阶段全球变化研究工作的重点

全球环境变化与可持续发展是当今人类社会面临的两大重要挑战。IGBPⅡ在探索地球系统变化规律的同时,力图将全球变化与可持续发展更紧密地结合,为人类社会的可持续发展提供科学背景和依据。根据国际全球变化研究发展的动向与我国的具体情况,今后我国全球变化与人类活动相互作用研究的重点应放在那些兼备显著区域特色和国际影响力的重大科学问题上。其中值得着重解决的10个科学问题包括：水循环与水问题、人类活动与区域碳循环过程、季风亚洲的人类活动与气候集成、土地利用/土地覆盖变化与陆地生态系统变化、人类活动与大气气溶胶、边缘海及海陆过渡带与人类活动、全球变化的影响与适应性、过去环境变化与中华文明、建设全面小康社会与温室气体减排国际谈判的科学支持、全球变化与人类活动相互作用研究基础信息平台建设。     

地理科学研究的理论和实践———以长江三角洲为例

地理科学系统研究人类与自然（环境）间的相互关系和相互作用，从全球变化的高度进行研究，自全新世以来，把人类作为与各自然圈层的总和相对等的一个圈层。因此，在研究框架图式中，在IGBPⅡ图式之外，增加了一个人类圈，并以人类圈作为中心，表示人类圈与各自然圈层间的相互关系和相互作用。把中国地理科学系统研究与国际全球变化研究联接起来，使中国地理科学走向世界，这些就是地理科学系统理论的创新之处。在实践中，我们先对长江三角洲地区进行详细研究，拟出许多具体研究课题，提出研究时应遵循的一些原则。如图 2所示，根据地理科学系统理论研究长江三角洲，其最终目的就是对该地区可持续发展提供科学依据。但长江三角洲可持续发展已是一个独立的重大科研项目，已由中国科学院进行研究，故在此仅做简略评述。     

南极地区与全球变化集成研究展望

全球变化是21世纪人类发展面临着的重大课题。近20年来的南极研究为全球变化科学的形成和发展做出了重要贡献,许多证据表明南极地区是全球变化的最敏感指示器之一。南极地区的全球变化集成研究是目前极地科学和全球变化科学研究的重要方向。21世纪,围绕全球变化,国际上对南极地区的研究正朝向具有时间和空间尺度,具有生物、海洋、大气、岩石的圈层作用、星球之间的相互影响以及人类干扰因素等集成的关键过程研究。可以预测,对南极地区的多界面、大尺度、多学科的综合集成研究,将极大地丰富和提高人们对全球气候和环境变化的了解和预测能力。中国也将在国际南极地区与全球变化集成研究中作出自己的努力。     

全球变化与社会可持续发展

全球环境变化和可持续发展问题是当前地球科学和环境科学领域的2个极为重要的研究主题,也是ＣＮＣ ＩＧＢＰ当前开展工作的2个核心。一方面,人类受到来自变化中地球的严峻挑战;另一方面人类活动亦正以前所未有的幅度和速率影响着地球系统。人类社会如何应对全球环境变化的挑战,如何适应未来可能出现的环境变化以及如何有效地利用这种变化的环境,即人类如何可持续地管理“地球生命支撑系统”,以满足人类对可持续发展的追求,是21世纪初全球变化研究必须回答的问题。1　国际全球变化总体趋势21世纪人类正面临着全球环境和全球社会可持续发…     

关于中国全球环境变化人文因素研究发展方向的思考

人类如何合理地管理"地球生命支撑系统",以满足人类对可持续发展的追求,是全球环境变化GlobalEnvironmentalChange ,GEC）研究必须回答的问题。国际全球环境变化人文因素计划（Interna t ionalHumanDimensionsProgramm eonGlobalEnvironmentalChange,IHDP）侧重于全球环境变化的人文因素（HumanDimensionsofGlobalEnvironmentalChange,HDGEC）研究方面。在对国际HDGEC研究发展大势进行科学判断的基础上,概述了中国HDGEC研究进展,分析了中国HDGEC研究面临的挑战和机遇,探讨了我国HDGEC研究的未来发展走势。展望未来,我国HDGEC研究应立足国情,着眼全球,把握趋势与时机,在重大研究问题、能力建设等方面有所发展、突破。     

全球环境变化和地球科学面临的新任务

阐述了地球科学与可持续发展的关系；讨论了当今地球面临的三大环境问题，并介绍了美国１９９７年全球变化研究计划概况，全球变化研究对于认识、评价和预测全球环境变化、人类健康、生态系统和经济持续发展是十分重要的，为了满足社会的需要，地球科学正面临着４方面的重大挑战。     

全球变化及其相关科学概念的发展与比较

在回顾全球变化科学产生和发展历史的基础上,针对当前全球变化、全球气候变化、全球环境变化、地球系统科学在概念和内涵上存在混淆的情况,就全球变化等概念的内涵、产生的过程及其联系进行了综述、分析和比较。提出全球变化是指对人类现在和未来生存与发展有重要的直接或潜在影响、由自然因素或人类因素驱动在全球范围内所发生的地球环境的变化,或与全球环境有重要关联的区域环境的变化。气候变化和全球环境变化的研究范畴包含在全球变化之中,但又各有其关注领域和交叉部分;而地球系统科学是解决全球变化问题的科学理念、思维方式和解决方案。]     

亚洲中部干旱区气候变化与丝路文明变迁研究:进展与问题

亚洲中部干旱区是对全球气候变化响应最为敏感的地区之一,也是水文变化剧烈和生态环境脆弱的地区。该地区包括了古丝绸之路的主体,在东西方交流和丝路文明兴衰历史中发挥了关键的作用。科学评估全球增温背景下亚洲中部干旱区人类社会可持续发展面临的风险,是广受关注的重大科学问题。东西方交流和丝路文明发展历史及其与气候环境变化关系的研究,可为认识该地区不同时间尺度人地关系演变的规律提供科学依据。通过总结东西方交流与丝路文明兴衰历史、亚洲中部干旱区全新世气候变化过程、多时间尺度气候一水文变化机制以及人与环境相互作用的过程与规律等领域的研究进展,提出目前亚洲中部干旱区全新世气候环境变化时空格局和丝路文明演化的过程,以及人与环境相互作用机制的研究存在明显不足。破解亚洲中部干旱区气候变化和文化演化研究区域不均衡问题,加强地学与考古学等多学科交叉研究,是推进气候变化与丝路文明变迁研究的有效途径。这对理解该地区人地关系演化规律、应对气候变化带来的挑战、服务国家“一带一路”倡议具有重要的科学价值和现实意义。     

国际全球变化研究发展态势文献计量评价

全球变化研究是国际上地球系统综合研究的重大跨学科研究领域.随着全球环境问题的日益突出,国际上先后组织发起了全球环境变化研究的四大科学计划WCRP、IGBP、IHDP、DIVERSITAS及其组成的地球系统科学联盟ESSP,开展对全球变化和地球系统科学的研究.当前,全球变化问题不仅是科学界关注和研究的问题,也是政治界、经济界都关注的重大问题.科技文献能够反映科学前沿的发展动态.对SCIE和SSCI数据库收录的全球变化研究文献进行统计,从文献计量学的角度,分析国际全球变化研究领域的发展态势,了解中国全球变化研究的国际影响力.可以看出:国际上全球变化研究的论文数量一直呈增长趋势,以地球科学多学科、生态学、环境科学、自然地理学、植物学等学科领域为主.中国自2000年以来在该领域的发文数量增长较快,特别是中国科学院的发文量已进入国际前列,但中国在该研究领域尚缺少高影响力的论文.     

全球变化研究进展和趋势

-概述了国际全球变化研究计划（ESSP、IGBP、WCRP、IHDP、DIVERSITAS）新近的研究战略调整和研究重点,在对国际全球变化研究成果综合分析的基础上,总结了全球变化研究的阶段性理论进展,归纳了全球变化研究的特点和趋势。     

“全球环境变化与食物系统 (GECAFS)”科学框架与实施战略(英文)

文章从以下 6个方面概要介绍了IGBP、IHDP与WCRP的一项新的联合计划———“全球环境变化与食物系统 (GECAFS)”的科学框架与实施战略 :(1)背景 ;(2 )GECAFS的概念框架 ;(3)GECAFS的科学主题 ;(4 )GECAFS的研究类型与“示范性项目” ;(5 )科学新领域 ;(6 )GECAFS计划与其它组织的资助关系及战略伙伴关系。     

荷兰全球变化研究特点及进展

荷兰政府非常重视全球变化研究,并通过荷兰皇家艺术与科学研究院IGBP/WCRP委员会领导和协调全国的全球变化研究工作。荷兰虽然在其它研究计划（如IHDP）中也进行了研究,但主要还是围绕IGBP和 WCRP的核心计划开展全球变化研究工作,而且突出了其研究重点和特点。分析了荷兰全球变化研究的特点,并对荷兰在IGBP和 WCRP的 9个核心计划中的研究进展进行了概述。     

国际科学界跨世纪的重大研究主题——国际全球变化研究实施十年进展与现状

全球变化研究是国际科学界跨世纪的重大研究主题。国际全球变化研究从其组织、计划制定与实施已逐渐形成了一套有机的完整的框架体系，整体推动着全球变化研究的深入开展。文章从国际全球变化的组织框架、计划体系和主要研究环节等主要方面概述了国际全球变化研究实施十年后的进展与现状，特别是分析概括了全球变化研究的主要环节——观测研究、过程研究、预测研究、数据与信息管理研究、影响（后果）分析研究、对策研究与政策评估研究，简明概述了其研究现状与进展     

全球变化研究中的中国东北森林—─草原陆地样带(NECT)

陆地生态样带已成为全球变化研究的重要方法和手段。国际地圈－生物圈计划（ＩＧＢＰ）的陆地样带——中国东北森林—草原陆地样带（ＮＥＣＴ）的提出为中国全球变化研究奠定了基础。该样带在东经１１２°～１３０°３０′间沿北纬４３°３０′设置，长约１６００ｋｍ，是一条中纬度温带以降水为驱动因素的梯度，具有良好的植被、土壤、土地利用、气候等环境因素的过渡特征。文章介绍了中国东北森林—草原样带的确定、生态特征及在数据库建设、植被结构和生产力模拟以及遥感研究中取得的初步成果。     

过去全球变化研究中若干问题的反思

过去全球变化是ＩＧＢＰ计划的核心计划之一，科学家对过去会球变化的研究已经取得了许多意义的成果和积累了丰富的资料，对全球变化中的气候突变的必然性和偶然性，全球变化的确定性和不确定性及简单性和复杂性作一些反思，以求引起学术争鸣。     

中国东北样带NDVI的季节变化及其与气候因子的关系

NDVI是研究大尺度生态学问题一个非常有用的指数,它可以为估价全球植被动态模型提供足够的信息.中国东北样带是全球变化研究中首选样带之一,本文分析了分辨率为1km×1km的NDVI年内季节变化的两个特征值:年均NDVI(NDVI-I)和NDVI年内极差(NDVI-MM)在样带内5种不同植被类型间的变化及其与年平均气温和降水量之间的相关关系.结果表明,NDVI具有明显的季节变化格局,NDVI-I和NDVI-MM由东到西均呈下降趋势,NDVI-I与降水量具有显著的线性回归关系,降水量能够解释NDVI-I和NDVI-MM空间变异的绝大部分.这一结果说明NDVI反映了植被沿环境梯度的时空变化格局,可用于监测样带植被对气候变化的响应.     

生态系统响应全球变化的陆地样带研究

为从机理上理解、评估和预测陆地生态系统对全球变化的响应,国际地圈生物圈计划在全球共启动了15条全球变化陆地样带,其中2条在中国,即中国东北样带和中国东部南北样带。从植物碳氮代谢、生物多样性、生态系统功能与碳收支及样带生态系统的变化趋势等方面较系统地总结了围绕中国这2条全球变化陆地样带的最新研究进展,加深了全球变化与陆地生态系统相互作用过程与机制的理解,提出未来中国全球变化陆地样带研究应充分利用我国特殊的生态与环境及区域特色,重点针对陆地生态系统对全球变化的适应性、地球系统相互作用的生物—物理—化学—社会过程与管理、土地利用变化的动力学过程与机制、灾害性天气气候的生态效应及其调控机制和全球变化模拟预警系统开展研究,做出一些在国际上既有显示度又服务于我国社会经济可持续发展的研究成果。     

中国全球变化研究的战略思考

文章简要叙述全球变化研究的重要性、特点和中国在全球变化中的地位，回顾和评述了近十多年来我国所开展的有关全球变化的研究进展。据统计，在１９８５年至１９９５年期间，我国全球变化研究项目已达３５０项左右，由国家级项目、部委级项目和一般项目组成。通过这些项目的研究，中国科学家已在国际地圈－生物圈计划的一些核心计划，如全球古环境变化、全球变化和陆地生态系统、全球大气化学、全球海洋通量研究以及世界气候研究计划等方面做出了一定的贡献。文章进一步指出，我国研究重点应放在生物地球化学过程、陆地生态与气候的相互作用、地球环境演变历史及其变化原因、地球系统的综合分析和模拟、人类活动在全球变化中的作用等领域。最后，笔者提出今后“九五”期间以及到下一个世纪初中国全球变化研究应采取的战略措施。