破解谜题:研究气候变化对全球的影响(Ⅲ)

6 生命如果气候对地球生态系统和生物没有重大影响,那么气候变化只是地球科学纯粹的好奇心研究。但事实上,我们知道,生态系统的进化是为求生存而与可预测的年度气候模式     

气候变化对生态系统服务影响的研究进展

气候变化是影响生态系统服务的重要驱动因素。气候变化影响下生态系统服务稳定持续的供给水平深刻影响着区域可持续发展能力。笔者通过分析国内外气候变化对生态系统服务影响的已有研究成果,全面系统总结了气候变化对生态系统服务影响的研究现状和存在问题,并展望了未来研究趋势。气候变化对生态系统服务影响研究的主要内容包括:气候变化对生态系统服务供给水平、生态系统服务相互关系、生态系统服务管理的影响以及极端气候事件对生态系统服务影响。分析认为,气候变化对生态系统服务影响的研究应在不同尺度气候变化对生态系统服务供给变化特征的影响,不同尺度气候变化影响下生态系统服务权衡与协同关系类型识别及其空间格局特点分析,气候变化影响下全球尺度生态系统服务可持续管理的评价指标体系和评价模型构建,区域生态系统服务保护规划,小尺度极端天气气候事件和未来极端气候事件对生态系统服务的影响等方面进行深入研究。气候变化对生态系统服务影响的研究可以深化生态系统服务变化驱动机理研究,为区域生态系统服务管理、生态环境保护政策制定提供科学依据。     

关注气候变化,加入观测植物物候的行列

正植物物候主要受自然环境条件影响,特别是气温和光照等气候条件。因此,植物物候可以看作是对气候变化敏感的环境指示器,在研究气候变化对生态系统的影响过程中发挥着越来越大的作用。植物在一年的生长周期中,会随着气候的季节性变化出现发芽、展叶、开花、结果、落叶和休眠等规律性变化,科学家将这些现象称为"植物物候"。植物物候与气候变暖研究     

进入21世纪的气候变化科学--气候变化的事实、影响与对策

近百年来，地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化，我国的气候变化趋势与全球气候变化的总趋势基本一致。近50年的气候变暖主要是人类使用化石燃料排放的大量二氧化碳等温室气体的增温效应造成的。现有的预测表明，未来50-100年全球和我国的气候将继续向变暖的方向发展。国际上，目前《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》正在就如何减缓这种气候变暖的趋势和控制温室气体排放进行谈判。本文依据IPCC第三次评估报告与国内外最新的研究成果，说明气候变化的事实与未来的可能变化，阐述冰冻圈对气候变化的响应，进而说明气候变化对生态系统和社会经济的影响，分析气候变化给我国带来的挑战和机遇并提出对策建议。     

东亚季风区气候和生态系统相互作用的诊断和模拟研究

大气圈和生物圈的相互作用是连接地球系统中生命世界和无生命世界的重要过程之一，也是地球环境变化中一个最基本的过程。通过卫星遥感植被和地表覆盖信息与气候要素关系的诊断分析以及生态和气候模式的数值模拟，揭示了东亚季风区气候和生态系统相互作用的基本特征，包括季节、年际和长期的季风气候变化对生态系统的影响和大范围植被覆盖状况的变化对季风气候的影响。结果表明，东亚季风区与气候与生态系统相互作用最为强烈的地区之一，这里陆地生态系统的时空变率表现出明显的对季风气候的响应特征；另一方面，人类活动引起的大范围植被覆盖状况的变化可以对季风气候产生显的反馈影响，它们是叠加在季风系统自然变率之上的一种重要变化。同时，虚拟试验表明，通过有序的人类活动，因地制宜，合理利用土地资源，保护和恢复自然植被，可以产生明显的气候和环境效应。     

气候驱动的中国陆地生态系统碳循环研究进展

近年来,碳循环问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,其中,陆地生态系统碳循环又是全球碳循环中最复杂、受人类活动影响最大的部分.本文主要对气候驱动的中国陆地生态系统碳循环研究进展做了综述,介绍了陆地生态系统中植被和土壤两个主要碳库以及陆地生态系统碳循环的基本过程,总结了陆地碳汇的形成机制、研究进展及气候变化对碳失汇的影响,提出了对陆地生态系统碳循环的研究应采用多尺度的研究方法,并简要叙述了中国陆地生态系统碳循环的研究展望.     

全球变暖影响地球系统自净功能加剧温室气体释放

正人类活动引起的活性氮添加和气候变暖已经成为全球性的生态环境问题[1].微生物介导的反硝化和厌氧氨氧化是地球系统中两个活性氮移除通路,其中反硝化能产生氧化亚氮(N2O);而厌氧氨氧化则不产生N2O,成为环境和气候友好型通路[2].反硝化与厌氧氨氧化的相对变化在一定程度上影响生态系统内部的活性氮储库大小,同时调控全球气候变化.陆海界面的沉积物是脱氮发生的热点场所,然而全球变暖背景下,沉积物微生物脱氮过程对升温的响应及其气候反馈仍属未知.厦门大学高树基教授课题组长期致力于海洋氮循环过程与全球气候变化研究.针对低纬度河口沉积     

温室效应与气候变化及人类活动的关系

气候变化是全球变化研究的核心问题和重要内容．本文在对温室效应理论简介的基础上分析了人类活动、温室效应增强与气候变化之间的复杂作用机理,结合前人研究得出如下结论：温室效应并不都是负面影响,温室效应是地球上生命赖以生存的必要条件,而人类活动引起温室效应增强造成的气候变化将对全球环境带来重大影响;气候变化是指气候指标的平均状态和离差以及概率三者中的一个或两个、三个出现了统计意义上显著的变化;人类活动对温室效应的影响是十分复杂的,既有增强的效应也有减弱的效应;人类活动是造成近百年全球气候变暖的主要原因;气候需要精心呵护,人类共同努力可以有效地控制气候的变化．人类并不是对温室效应增强、气候变化无能为力．     

南海珊瑚揭示人类引起气候变化历史

20世纪全球地表温度增暖是全球气候变化的重要标志。生长热带海洋珊瑚包含着很好的气候记录的代用指标，其已经被广泛地应用在人类活动对地球气候系统变化影响的研究中。过去的珊瑚古气候研究主要是分析珊瑚骨骼化学元素同位素或地球化学的代用指标，大都只能重构一种环境与气候变量信息。     

松嫩平原半干旱区湿地变化与局地气候关系

湿地是对气候变化最敏感的生态系统,同时其面积的消长也对气候变化产生一定的影响.为了更客观、也更直观地表达半干旱区湿地变化与局地气候的关系,采用实证和统计研究方法,选择湿地变化较为显著的松嫩平原半干旱区为研究区域,分析其在1985~2010年间湿地的时空动态变化过程,在此基础上研究湿地面积及分布格局变化对局地气候的影响.结果表明,研究区湿地面积和格局变化对局地气候的影响主要体现在5~9月最高气温和降水量的变化上,湿地面积增加,最高气温上升幅度和降水量下降幅度变小,湿地面积减少,最高气温上升幅度和降水量下降幅度变大.最高气温和降水量变化与湿地格局变化在空间分布上呈现较好的对应关系.研究区的湿地、草地和林地对局地气候的调节以湿地的贡献率最显著,因此湿地的冷湿效应是调节局地气候、缓解气候暖化的主要途径.     

气候变暖的九大问题

冰山消融、海平面上升、生态系统被破坏……,这些表明地球的气候正在发生变化,法国《新观察家》周刊分析气候变化的原因及其对世界的影响：     

第三极冰川变化与地球系统过程

正巴黎气候变化大会通过全球气候变化新协定,将气候适应型的绿色低碳和可持续发展作为长期目标。要实现气候适应型目标,就要理解气候变化所产生的影响。因为冰川是气候的产物,目前地球上气候变暖影响最大的就是冰川。全球的冰川主要集中在南极、北极和第三极,冰川变化的影响涉及全球性的海平面变化及水资源与水安全。号称地球第三极的青藏高原及其周边地区广泛发育约10万平方公里的冰川,是纳木错、色林错等高原湖泊的维系者,是长江、黄河、恒河等十多条亚洲大     

阔叶红松林净初级生产力对气候变化响应模拟

为研究气候变化对小兴安岭阔叶红松林的影响,应用生态系统过程模型PnET-Ⅱ,分别模拟现行气候和未来气候下阔叶红松林净初级生产力(NPP)的变化.结果显示,近43年来阔叶红松林NPP无明显变化趋势.在两种未来气候模拟方案下,阔叶红松林NPP变化趋势都是先增加后减少,但不同的气候模拟方案下,变化幅度略有差异.该成果可为气候变化下阔叶红松林的合理经营提供参考.     

青藏高原和内蒙古高原草地全球变化生态学控制实验研究比较

青藏高原和内蒙古高原草地是我国最重要的两大草地生态系统.尽管二者在植被类型、物种组成、气候条件、土壤环境等方面存在差异,但都同样面临着全球气候变化的巨大威胁.针对草地生态系统如何应对全球气候变化这一重要科学问题,国内多个研究单位分别在青藏高原和内蒙古草原开展了一系列的草地原位控制实验.本文主要从模拟增温、模拟降水变化和模拟氮沉降三个方面归纳和总结了在这两类草地生态系统中开展的全球变化控制实验的结果,以期为进一步系统研究全球变化对中国草地生态系统结构和功能的影响提供参考.     

宇宙线与地球气候变化相关性研究进展

近百年来的地球气候变化已是不争的事实,导致气候变暖的主要原因很可能是大量排放温室气体的结果,但也有研究表明,地球气候变化与宇宙线也存在一定的相关性。文章综述了该领域的研究现状和重要结论,重点介绍了宇宙线影响气候的模型,对CERN的CLOUD实验和羊八井国际宇宙线观测站开展的工作进行了展望。     

土壤碳储量研究方法及其影响因素

近年来，碳储量问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题。土壤是陆地生态系统的核心，研究土壤碳储量及其影响因素对正确评价土壤在陆地生态系统碳循环以及全球变化中的作用有重要意义。文章综述了土壤碳储量研究常用的五种统计方法，总结分析了植被、气候、土壤属性以及土地利用方式等多种自然因素和人文因素对土壤碳储量的影响。     

既要控制，也要适应

地球的气候不断地在变化着,根据现有的资料分析表明,地质年代的气候变化在时间上是缓慢的,而现代气候变化是快速的,其变化速度是空前的。观测和理论研究也表明,二氧化碳与温度变化总是以响应-反馈循环的大致相同的趋势在演变,从而导致变幅显著的全球性气候变化。因而二氧化碳是气候变化的一个关键驱动力。     

土地利用/土地覆盖变化对区域气候影响的生物地球物理途径研究进展

本文从LUCC对气候影响的生物地球物理途径角度阐述其对气候系统的影响机制,并且结合多项研究结果归纳了诸如森林砍伐/造林活动、城市化、农业发展等人类LUCC活动在区域尺度的气候效应.气候模式是研究LUCC对区域气候及其变化最重要的试验工具之一,本文概括了气候模式经历了大气环流模式、区域气候模式、耦合的大气-陆面模式等一系列发展过程及其特点,提出利用遥感技术获取气候模式中的地面生物物理参数可以大幅提高模拟精度.最后,评论了目前LUCC气候效应研究中存在的问题,提出未来研究应着手降低区域气候模式模拟的不确定性,引入景观生态学理论与方法等可以更好地了解人类活动与气候变化的关系,进而制定适应气候变化的区域土地系统优化方案.     

本期导读

气候变化与沙漠化过程的研究是当前的国际热点,在一定程度上两者互为因果、密不可分.刘立超等在《沙漠化过程与气候变化相互作用的研究进展》一文中针对国内外的相关研究成果,对沙漠化过程与气候变化之间的相互作用的机制、沙漠化过程对气候的影响和反馈以及全球变化背景下的沙漠化过程进行了详细的讨论.指出今后需加强区域和全球尺度下脆弱生态系统的监测和进一步完善现有的陆面过程模式等方面的研究工作,文中还提到,对于我国这样一个人口众多的国家来说,合理的经济政策对于减缓沙漠化进程、增加干旱区域土壤和植被对二氧化碳的储存等等更…     

地球气候的变化及其趋势

地球气候处在波动变化中,气候变化有周期性,气候主要变化趋势是变暖。