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。     

全球变化陆地样带研究及其进展

对IGBP中的研究热点——全球变化陆地样带研究——作了较为详细的综述。分析了IGBP样带兴起的原因,在全球的分布以及各条样带的主要研究任务,特别对于美国俄勒冈样带(OTIER)和中国东北温带样带(NECT)作了详细的论述。美国OTTER项目的完成,表明即使是ROREST-BGC这样需要众多环境变量的机理性模型,其所需的大部分变量可以用遥感手段获得,从而为机理性模型斑块推向区域、保证其模拟精度,并使其具有良好的操作性提供了途径,对于以后的样带研究有良好的启发性。中国NECT已经进入实质性研究阶段,对于生态脆弱地区的判定,空间仿真模型的建立以及从NDVI推导参数都取得了较大进展。     

全球变化陆地样带研究及其进展

对ＩＧＢＰ中的研究热点——全球变化陆地样带研究——作了较为详细的综述。分析了ＩＧＢＰ样带兴起的原因，在全球的分布以及各条样带的主要研究任务，特别对于美国俄勒冈样带（ＯＴＩＥＲ）和中国东北温带样带（ＮＥＣＴ）作了详细的论述。美国ＯＴＴＥＲ项目的完成，表明即使是ＲＯＲＥＳＴ－ＢＧＣ这样需要众多环境变量的机理性模型，其所需的大部分变量可以用遥感手段获得，从而为机理性模型斑块推向区域、保证其模拟精度，并使其具有良好的操作性提供了途径，对于以后的样带研究有良好的启发性。中国ＮＥＣＴ已经进入实质性研究阶段，对于生态脆弱地区的判定，空间仿真模型的建立以及从ＮＤＶＩ推导参数都取得了较大进展     

中国全球变化样带的设置与研究

为研究中国全球变化与陆地生态系统(ＧＣＴＥ)关系及过去全球变化(ＰＡＧＥＳ)需要，我国全球变化样带(ＣＥＮＴ)将分别按经向(Ｅ１１０—１２０°)和纬向(Ｎ４０°)设置。第一样带(ＣＥＮＴＩ)系中国东部森林生态系统样带，是沿着热量梯度，在东亚季风控制下的各个森林地带的生态系列。第二样带(ＣＥＮＴＺ)系中国北温带森林－草原－荒漠生态系统样带，是沿着湿度梯度，由大陆性气候向海洋性气候过渡的生态系列。在样带上进行生物地球化学过程、能量交换、植被结构与动态、气候－植被关系、土地利用格局、模型测试和遥感校验等研究。     

全球变化与中国东北样带(NECT)

全球变化陆地样带是从机理上理解陆地生态系统对全球变化的响应 ,预测全球变化对陆地生态系统的可能影响 ,实现预警、调节和减小全球变化不良影响 ,科学地规划和管理陆地生态系统的有效研究平台。在介绍国际全球变化陆地样带提出的背景与选定标准、中国东北样带的位置与特征的基础上 ,较系统地总结了近年来中国东北样带的研究进展 :建立了用于模型发展和比较的不同时间和空间尺度的中国东北样带数据集 ,从机理上初步探讨了全球变化对于森林、草甸草原和典型草原的可能影响 ,发展了用于古植被气候重建的植物种与表土花粉类型的定量关系模型、多尺度耦合的羊草草原生态系统动态模型和基于林窗原理的森林生态系统动态模型 ,并对全球变化对中国东北样带的影响进行了初步评估 ,进而针对我国作为发展中国家 ,财力有限的特点 ,提出未来中国东北样带研究拟充分利用我国特殊的生态环境与区域特色 ,围绕“生态过程与生态安全及其对全球变化的响应与反馈”这一关键科学问题 ,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。     

全球变化与陆地生态系统研究：回顾与展望

全球变化与陆地生态系统相互关系的研究是国际地圈－生物圈计划（IGBP）的核心研究计划之一，也是整个全球变化的研究核心领域之一。该计划自上世纪八十年代启动以来，已经取得了一系列重要的研究成果，对于推动全球变化研究发挥了重要作用。中国学者在全球变化与陆地生态系统研究领域也开展了许多工作并取得了重要成绩。按照我国科学技术和社会经济发展的需求，本文提出了未来我国在该领域的研究重点，包括（1）中国陆地生态系统重要生命元素的代谢及其耦合机制研究；（2）全球变化敏感区域或重要样带上陆地生态系统对全球变化的影响研究；（3）我国的C、N、P、S生物地球化学循环与全球变化的关系研究；（4）发展中国特色的区域植被动态模型。     

全球变化压力下中国东部样带植被与农业生态系统格局的可能性变化

在中国东部南北样带NSTEC大量实验数据的基础上 ,对热量梯度驱动下自然植被生态系统连续带的生产力变化进行模拟 ,对反映植被组成结构特征的生活型谱的变化 ,以及在全球变化平均温度可能增加的情况下 ,农业生态系统的生产格局的变化进行分析。在这一样带中 ,从南到北地带性植被有北热带季节雨林、南亚热带季风常绿阔叶林、中亚热带常绿阔叶林、北亚热带常绿落叶混交林、暖温带落叶阔叶林、温带针阔叶混交林和寒温带针叶林。模拟在温度增加 1℃的情况下生产力的变化 ;由南部的北热带季节雨林和南亚热带季风常绿阔叶林增加约 1%到温带针阔叶混交林和寒温带针叶林增加约 5 %～ 6 %,显示出生产力增加强度随纬度增大具一定相关关系。植被的物种结构变化比生产力变化缓慢得多。对样带的森林植被的生活型谱进行分析 ,表明其存在着 8种主要的生活谱结构类型。在平均温度增加的情况下 ,不同生活型谱结构的生态系统分布呈现向北扩展位移的趋势。在农业生态系统的格局中 ,在平均温度增加的情况下 ,南亚热带水稻三熟将不会季节太紧而有可能进行大面积三造生产。中亚热带双季稻连作一年三熟受低温影响减少。北亚热带一年二熟季节上有保证。暖温带许多地方能有二造收成。温带和寒温带的生产面积将有较大幅度的增加。总     

中国全球变化与陆地生态系统关系研究

预测陆地生态系统对大气和气候的反馈作用及在更微观的尺度上预测全球变化对自然和农业生态系统的结构和功能的效应是国际地圈－生物圈计划（ＩＧＢＰ）的核心项目“全球变化与陆地生态系统”（ＧＣＴＥ）的重要研究目标，中国科学家自１９８５年正式立面开 全球变化研究以来，全面加入了国际全球的研究，取得了巨大成果，文章就近年来中国在全球变化与陆地生态系统关系研究方面取得新进展作了评述，并指出未来中国进行全球变化与陆     

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.     

陆地生态系统与全球变化的联网观测研究进展

全球变化引起的环境问题已成为国际社会及其科技界共同关注的重大挑战。陆地生态系统的联网观测作为研究全球变化与陆地生态系统相互关系的一种有效手段,越来越受到人们的重视,并且得到了广泛的应用。本文讨论了陆地生态系统联网观测在全球变化科学研究中的作用和地位,并简要介绍了几个有影响的国际陆地生态系统联网观测计划。在此基础上,分析评述了中国陆地生态系统联网观测研究的主要进展以及在全球变化研究中做出的主要贡献,并结合我国科学技术和社会经济发展的需求,指出了近期中国陆地生态系统联网观测研究应该重点发展的领域。     

全球环境变化与中国国家安全

20世纪90年代以来,安全概念的内涵有了重大扩展。全球环境变化作为威胁人类安全的因素之一,对国家安全和社会的发展构成了新的挑战。由全球环境变化所引发的国家安全问题一方面直接与全球环境问题相联系,另一方面是通过国际事务中的冲突表现出来的。中国未来发展面临全球环境变化的严峻挑战。中国的全球环境变化人文因素研究需要关注可能对中国国家安全产生深远影响的重大环境变化问题,重视科学地评估中国自然和社会经济系统对全球环境变化影响的脆弱性,积极推动中国国家风险管理体系建设,将全球环境变化问题纳入风险管理之列,为我国可持续发展、和谐社会构建做出应有的贡献。     

Research Progress in Responses of Modern Terrestrial Plant Carbon Isotope Composition to Climate Change

Global climate change has been one of the most concerned environmental problems in the world since the 1980s. Since stable carbon composition (¹³C) in plant tissues can record abundant information on climate changes, it has been widely used as an important climate proxy in global change studies and becomes a powerful tool for obtaining paleoclimate information, understanding paleoenvironment reconstruction and modern climate change, and predicting future climate trends. However, a lot of potential uncertainties have always involved in the reconstruction of paleoclimate and paleoenvironment by carbon isotope of the past period sediment or fossils. Among them, the most dominant uncertainty is due to our poor understanding of the relations between carbon isotope ratios of plants and climatic factors and the climatic and environmental significance indicated by modern plant ¹³C. This may limit the application of plant ¹³C in the study of climatic and environmental changes. Based on the Summary of plant ¹³C fractionation and carbon isotope distribution of different photosynthetic plants, the effects of environmental factors, e.g., temperature, precipitation, atmospheric CO₂ concentration, and altitude on terrestrial plant ¹³C and their relationships were reviewed in this paper, and the response mechanism of plant ¹³C to climate changes were also analyzed. Furthermore, the current existing problems and the future prospects in carbon isotope study were discussed. It is pointed out that strengthening some studies such as the response of C₄ plants ¹³C to climate environmental parameters, the transformation relation of different scale plant ¹³C, intersection and permeation of related disciplines, and various proxies and scientific method, will undoubtedly make us have a more accurate understanding of the climate history and eventually broaden the development of the field during the process of global change study by plant carbon isotope techniques.     

区域研究：全球变化研究的重要途径

区域研究是全球变化研究的重要途径。国际上南部非洲、南亚、东亚、东南亚4个地区及若干重大区域研究项目如 LBA、AMMA、MAIRS及ProMed等典型案例研究表明：区域研究是全球变化研究的基础，区域的实验、模拟、分析是全球环境变化研究的有效方法。区域研究应关注：陆地表面过程、海岸带的陆—海相互作用过程、区域气候变化过程等关键过程对全球变化的响应及作用；区域边缘现象、阈值与突变问题；区域人类活动对全球变化的有序适应等。有必要制订国际区域研究计划，实施地球系统的区域观测，建立区域研究的集成新方法、区域实验与尺度转换方法，建立基于数理基础的区域地球系统模型和数值模拟等新方法。     

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。]     

陆相二叠系-三叠系界线研究进展

着重介绍了几个目前陆相二叠系—三叠系界线（TPTB）研究的重点剖面及其生物地层学研究进展；分析了陆相二叠系—三叠系界线综合地层学研究现状，包括生物地层学、事件地层学、同位素年代学、磁性地层学和层序地层学等；剖析了陆相二叠系-三叠系界线地层学研究中存在的问题及进一步的研究方向。生物地层方面，陆相二叠系-三叠系界线附近存在晚二叠世与早三叠世生物混生的层位，其中不同类别生物的时间界线常不一致，又由于陆相界线地层中含脊椎动物化石的层位一般较少，以脊椎动物化石（Lystrosaurus）为标准的精确界线常不确定，因而需重新寻找并确定陆相三叠系底界的标准化石。事件地层标志可能会成为连结海、陆相二叠系-三叠系界线地层高精度对比的纽带。     

全球变化背景下的敏感性研究综述

敏感性研究是全球变化科学研究的重点领域,通过认识全球变化和生态安全之间的相互关系,为人类适应全球变化提供科学依据。基于对敏感性概念的辨析,探讨了全球变化背景下敏感性的科学内涵,提出了敏感性研究的框架,列举了敏感性分析与评价各自的研究方法、对象和目标,从生物学实验、实地观测、计算机模型以及统计分析4个方面系统总结了敏感性分析的方法与实践,概述了非脆弱性和脆弱性框架下的敏感性评价方法与实践。发现在很多研究中敏感性评价是脆弱性框架中的重要一部分,但是评价自然生态系统对环境变化的敏感性则往往不依赖于脆弱性框架,是独立完整的研究。最后总结了敏感性研究的阶段性特征,指出了未来的研究重点和发展方向。     

全球气候变化的几个关键问题辨析

基于对全球气候变化事实与国家气候变化行动的分析,就当前全球气候变化科学认识和行动中的几个关键问题的不同观点与争论进行了辨析。指出：①应以比较确定的科学事实和“共同但有区别的责任”作为应对气候变化的出发点;②全球增温的幅度被高估了;③近百年全球变暖主要归因于人类活动的论断科学证据不足;④全球变暖的影响有利有弊,具体问题需具体分析;⑤气候预估不等于气候预测,气候预测尚待时日,气候预估的不确定性也非常大;⑥当前应对全球变暖的行动应采取“适应为主、减缓为辅”的战略。     

A Study of Global Change Population and Economic System Risk Forming Mechanism and Assessment

Global climate change featured with warming has created serious challenge to world sustainable development and human security. It has become an important consensus of the international society to assess global change risk at the global scale and carry out tailored governance and risk-based adaptation. National Key Research and Development Program “Study on global change population and economic system risk forming mechanism and assessment” aims at quantitatively predicting future global climate change and population and economic system exposure and vulnerability change, developing global change population and economic system risk assessment model based on complex system dynamics, synthesizing risk assessment model with proprietary intellectual property rights, assess global change population and economic system risk of the near and mid future at the global scale, and compiling the atlas of global change population and economic system risk. The outcomes intend to serve the participation of global risk governance and international climate negotiation, and to provide scientific support to the implementation of international disaster risk reduction strategy.