全球气候变化对森林生态系统的影响

人类活动所引起的温室效应及由此造成的全球气候变化和对全球生态环境的影响正越来越引起人们的关注。作为全球陆地生态系统一个重要组分的森林对未来气候变化的响应更是人们关注的重点。文中系统地论述了未来气候变化对森林生态系统树种组成、林分结构、分布和生产力的潜在响应,提出了今后需要加强的一些研究领域。     

全球环境变化与全球不平等南北方的不同立场

全球环境变化给发展中国家和南北关系带来深刻影响,理解环境问题的全球不平等需要以发展中国家80年代开始的经济结构调整和沉重债务为背景。南方的环境政策优先在很大程度上与其生活的可持续性相连,而不是通常与全球环境变化的长期性风险相关,然而,全球环境变化又与发展中国家贫困人口的日常生活紧密相关。从南方的立场看,当“问题”对他们不十分迫切时,就很难同意采取措施,仅此原因,北方对全球环境变化的关切要得到成功回应,真正的全球契约就需要解决基本“发展”问题,主要是贫困。     

天然气水合物与全球气候变化的关系

天然气水合物是一种广泛地存在于海底沉积物和陆地高纬度永久冻土带中的矿物,含碳量超过全球所有其他来源有机碳的总和。然而天然气水合物在自然界极不稳定,温压条件的微小变化都会引起其分解而释放出甲烷气体。一般情况下,释放出的甲烷大部分可能会被氧化成CO2而溶解在海水中,进入大气中的量不足以对气候产生影响。只有在发生巨变事件的情况下,如海底大规模的沉积物滑塌,才会将大量的甲烷带到海面并释放到大气中,从而对全球气候和环境产生严重的影响。因此,在开发利用天然气水合物之前,必须有超前的防范措施,以防止或尽可能减少天然气水合物对环境造成的不良影响。     

中中新世气候适宜期西北内陆干旱区气候演化特征

中中新世气候适宜期是距离现今最近的一个未受人类活动影响的气候适宜阶段,现有记录大多显示全球在中中新世气候适宜期期间气候以暖湿为特征。我国西北内陆干旱区作为北半球中纬度面积最大的干旱带的重要组成部分,其气候如何响应全球中中新世气候适宜期的气候变化对预测全球变暖背景下西北内陆干旱区气候变化趋势及实现生态建设具有重要的指导意义。本文总结了西北内陆干旱区具有年代控制的15个剖面的孢粉、同位素、磁化率等19项记录,并选取各记录中指示意义明确的气候代用指标进行集成、分析,发现多数剖面在中中新世气候适宜期的不同时段出现了湿润化特征,但湿润化的出现、结束时间不同,自西向东,湿润事件结束(或适宜期后干旱化增强事件出现)的时间变晚。推测西北内陆干旱区中中新世气候适宜期的气候演化主要受全球气候变化影响,但湿润事件结束或适宜期后干旱化增强事件出现及其呈现出的时空差异则受区域构造活动及气候系统等因素控制。     

森林生态系统应对气候变化响应研究综述

针对近年来气候变化对森林生态系统的影响以及森林生态系统应对气候变化的反馈机制,总结了森林生态系统碳循环研究进展,对比国内外研究现状提出了我国森林生态系统研究和林业发展的方向。     

基于格点数据的西北干旱区极端降水事件分析

根据国家气象信息中心发布的0.5°×0.5°中国地面逐日降水格点数据集,选取最大1 日降水量(RX1day)、最大5 日降水量(RX5day)、R95 极端降水量(R95)、湿天降水量(PRCPTOT)、持续干旱日数(CDD)和日降水强度(SDII)等指数,利用Sen 斜率法、相关分析法等方法分析了1961-2011 年中国西北干旱区极端降水特征,并探讨了各极端降水指数与北极涛动的关系,此外还与早期基于气象台站观测数据的相关研究结果进行了对比。结果表明:在时间尺度上,除CDD显著下降(P<0.01)外,其他指数均呈微弱上升趋势。在空间上,RX1day、RX5day、R95、PRCPTOT和SDII 在研究区内主要呈现西部明显增加、东部微弱减小的趋势,但CDD则整体呈现减小趋势。基于NCAR资料的夏季北极涛动指数与西北干旱区的CDD有很好的相关性(P<0.05),表明夏季北极涛动与该区的干旱事件发生之间存在一定联系。与早期站点数据的研究相比,格点数据覆盖度更好,能更为细致地描述空间变化特征,特别是在天山、阿尔泰山等山区的细节刻画上表现出一定的优势。     

未来气候情景下中国亚热带地区柑桔气候风险度变化

选取中国亚热带地区273个气象站点1961-2005年逐日气象资料,结合IPCC SRES A2情景下未来亚热带地区温度、降水模拟数据,综合考虑柑桔气候适宜性水平及其变率变化,构建柑桔的风险度模型,对未来中国亚热带地区柑桔气候风险性变化进行了研究。结果表明,中国亚热带地区柑桔风险度出现了不同速度和形式的趋势性变化,近46 a来,柑桔气候风险度有逐渐增加的趋势,尤其以20世纪80年代初以来增加最快;同时中国亚热带地区柑桔生产的气候风险性对全球气候变化的响应也存在着区域分异性,中国亚热带柑桔气候风险在其北部边缘地带和西部高山地区风险度是降低的,在中部和南部风险度是升高的,尤其以中部地带升高最快。     

The International Boreal Forest Research Association: Understanding Boreal Forests and Forestry in a Changing World

Boreal forests represent a biome of the planet whose unique characteristics are changing rapidly under the influence of both human and natural pressures. These forests hold the key to current and future supply of coniferous industrial wood and at the same time play a significant role in regulating Earth's climatic system. Expected to be one of the most rapidly impacted regions of the world by future climate change, the boreal biome has already been substantially affected by global change. It is likely that if unabated, continued change will lead to impoverishment and degradation of boreal ecosystems, with consequent loss of vital services upon which human society depends. An improved systems understanding of the functioning of circumpolar boreal forests is a pressing challenge for boreal forest science and is needed in order to estimate their resilience to perturbations, to predict likely responses to the changing environment, and to design mitigation strategies. With such understanding, coordinated international efforts can be focused on developing anticipatory strategies for adaptation to, and mitigation of dangerous consequences of global change for boreal resources. The International Boreal Forest Research Association (IBFRA) provides a focus for international research on these issues and serves as a global window for boreal forest science and sustainable forest management in the boreal region.     

也谈全球气候变暖问题

全球气候变暖问题已成为一个人们热议的话题。通过分析全球气候变暖影响因素,得出全球气候变暖是众多因素共同影响的结果。其中自然因素是基本的影响因素,而人为因素则为主导性的影响因素。认为目前人类能够做到的也只能是提高环保意识,尽量减少温室气体的排放量和增加温室气体的吸收量,而对自然因素是无能为力的。中国应采取适合自己的措施应对全球变暖问题。同时分析了全球气候变化对人类以及生物圈的影响,认为全球气候变暖问题给人类带来更大的是灾难,而不是利益,因此要尽一切努力减缓气候变暖趋势甚至解决气候变暖问题。     

近50 a西北干旱区冬季积雪日数变化特征

论文基于西北干旱区104个站点1961—2010年的日积雪深度、日平均气温、日降水量数据和NCEP/NCAR数据,利用K-means聚类分析、Mann-Kendall法等方法,对西北干旱区冬季积雪日数的时空变化特征及其变化原因进行分析。结果表明:1)冬季积雪日数大值主要集中在阿尔泰山和准噶尔盆地地区,西辽河流域、鄂尔多斯高原、天山、塔里木、阿拉善高原地区冬季积雪日数相对较少,内蒙古高原地区冬季积雪日数基本呈由高纬地区向低纬地区减少的趋势。2)近50 a,西北干旱区冬季积雪日数呈增加趋势,且各区域主要在1984年发生突变现象。内蒙古高原地区内站点冬季积雪日数变化较大,其他分区内站点的冬季积雪日数基本无变化。3)西北干旱区各分区周期变化主要集中在5、10、25 a左右,其中25 a的周期变化最为明显。4)冬季东亚大槽、南支槽的减弱与西风的增强使西北干旱区降水量增加是导致西北干旱区冬季积雪日数增加的主要原因。     

1995—2005年中国碳排放核算及其因素分解研究

采用1995—2005年中国各行业的相关统计数据,基于IPCC温室气体清单方法,构建了碳排放核算的项目框架,对中国历年的碳排放进行了核算;并应用因素分解方法对中国历年来碳排放量和碳排放强度及其变化的因素进行了时间序列分析。结论如下:①中国碳排放总量呈先缓慢减少后快速增加的态势,2005年中国碳排放达22.02×108t,比1995年增加了66%,由于林业的碳汇功能,2005年净碳排放量为19.05×108t;②碳排放强度的变化量总体上表现为增长态势,2002年前碳排放强度逐年减小,2002年后碳排放强度变化量转为正值,其中技术进步是碳排放强度变化的主要因素;③GDP增长是碳排放总量增加的主要动力,技术进步因素是碳排放量降低的主导因素;④工业部门对碳排放总量和碳排放强度的变化起决定作用,因此工业部门是实现碳减排的关键。     

中国西部年降水量的气候变化

中国西部大部分处于干旱、半干旱地区,而且降水量长期变化剧烈。论文综合整理了17个年降水量代用资料序列,其中11个为树木年轮,4个为史料,2个为冰芯积累量。所有序列均采用10年平均值,对1880～1979年的100年平均求每10年平均百分率距平。EOF1表明河套以西到祁连山北部有一致的变化。这个特征与1951～1999年的观测资料及模拟结果的EOF1十分相似。这表明代用资料能反映西部年降水量变化的主要特征。根据代用资料EOF1的时间系数及中心区降水量变化曲线,17世纪,特别是上半叶干旱严重。有资料证明,这个干旱期可能开始于16世纪70年代。近50年是400年以来中国西部年降水量最丰沛的时期。多雨主要发生在气候剧烈变暖的20世纪最后30年。从代用资料来看,降水量变化有“世纪周期”。17世纪的干旱与20世纪末的多雨是否分别与小冰期及现代气候变暖有关,还要进一步研究。     

全球气候模式在区域尺度上的适用性及其应用研究进展

气候变化对流域的水文循环和水资源分布产生一定的影响,选择合适的全球气候模式（global climate model,GCM）,通过降尺度处理,获得小尺度、高分辨率、高精度的气候信息,是研究区域尺度上未来气候变化及其水文响应的前提。基于上述背景,通过对当前研究成果进行全面回顾,进而归纳气候模式适用性评估、降尺度技术和偏差校正研究中所涉及的方法,总结各类方法的优点和面临的挑战。从历史时期法、多模式集合法和模式独立性方法三个角度系统阐述气候模式适用性评估方法;从动力降尺度、统计降尺度和动力-统计降尺度三方面对降尺度方法进行梳理和评述;介绍研究中常见的偏差校正方法及其应用情况;最后,综合分析气候模式适用性评估方法、降尺度方法和偏差校正方法的发展趋势。研究将为全球气候模式在区域尺度上的适用性评估及其应用研究提供方法和思路指导。     

气候变化对我国水稻主产区水资源的影响

以气象站点的观测数据和PRECIS模型发展的B2情景数据为驱动,运用分布式VIC水文模型进行气候变化对水资源影响的情景模拟。通过2001-2030年对照期与1981-2000年基准期水资源量对比表明:水稻主产区整体水资源量呈上升趋势,水资源的空间分布由东南向西北呈下降趋势;在气候变化的影响下,水稻主产区的28个二级流域的水资源变化量幅度在-48.5~269.1 mm之间,相对变化率在-6.1%~29.6%之间。沿海的钱塘江流域、瓯江流域、闽江流域、韩江流域、闽东、粤东及台湾沿海诸河流域、东江流域水资源量增多明显;粤桂琼沿海诸河流域、元江-红河流域、黄河上游干流区间、嘉陵江流域和淮河干流水资源量减少,但减少的绝对量不大。     

近50年丝绸之路经济带中国境内冰川变化

冰川是丝绸之路经济带中国境内重要的水资源,对该区农业建设和经济发展至关重要。基于修订后的中国第一次冰川编目数据和最新发布的第二次冰川编目数据,对丝绸之路经济带中国境内冰川变化进行分析。结果表明:(1)丝绸之路经济带中国境内现有冰川22523条,面积25516.80 km^2,冰储量约2592.85 km^3,分别占我国冰川相应总量的46.37%、49.22%和57.39%,其中新疆维吾尔自治区冰川储量最为丰富,共计2366.25 km^3。(2)丝绸之路经济带中国境内冰川以面积<0.5 km^2的冰川数量最多,共计15519条,占冰川总数量的68.90%;面积则以介于1~5 km^2冰川为主,共计6833.71 km^2,占冰川总面积的26.78%;各山系的冰川退缩海拔高度不同,面积减少速度在各个高度带均有差异。(3)近50年间丝绸之路经济带中国境内冰川面积共减少4527.43 km^2,变化百分比为-20.88%,有3114条冰川消失,冰川冰储量损失约419.35 km^3。(4)丝绸之路经济带中国境内冰川变化整体呈现自西向东加快趋势,减少速率整体上有自西南向东北加快趋势;冰川朝北消失数量大于朝南消失数量,东北方向面积减少最多,东南方向面积减少最快。(5)近50年间丝绸之路经济带中国境内有暖湿化趋势,冬季气温升高速率大于夏季且降水增加幅度小于夏季的气候组合模式,不利于冰川的积累从而导致冰川退缩;冰川发育规模对冰川退缩也有一定影响,但各山系冰川变化驱动力具有空间差异。     

气候变化背景下小兴安岭天然林的模拟研究

建立的林窗模型ＮＥＷＣＯＰ,被证明适合于模拟小兴安岭天然森林的分布、生长和演替,并可用于跟踪现有森林的生长和演替动态。在ＧＩＳＳ２ｘＣＯ^２和ＧＦＤＬ２ｘＣＯ^２气候变化情景下对现有林分的模拟实验显示：小兴安岭森林对气候变化具有敏感性;尽管森林对不同气候变化情景的响应明显不同,但基本趋势是一致的,即蒙古栎等阔叶树在森林中将占越来越大的比例     

气候变化对植物及植被分布的影响研究进展

准确预测气候变化对植物及植被分布的影响趋势对于科学认识气候变化对生物多样性的影响和对策制定具有重要的意义。近年来,气候变化对植物及植被分布影响研究在我国广泛展开。文章对这些研究所采用的气候情景、预测方法和气候变化等对植物及植被分布的影响趋势进行了总结分析,对存在的问题进行了讨论,对未来的趋势提出了若干展望。总体上,目前所用气候情景比较单一、不同预测方法比较研究不够,对土壤和生物因素考虑不充分、涉及植物种类太少。气候变化将使一些植物分布范围减少、甚至消失,而使另一些植物分布范围则会扩大。未来研究应加强气候情景改进和不同方法的比较研究,充分考虑土壤和生物等因子、加强预测方法检验,同时开展植物物种多样性和丰富度对气候变化响应方面的研究。