气候变暖对野生动物的影响

全球气候变暖对生物与环境的影响是全方位的：海洋酸化速度加快,海平面上升,冰川退缩,冰雪融水减少从而导致一些大水系河流补水不足,草原沙漠化面积不断扩大,内陆湿地逐渐干涸、萎缩,生态系统应对气候变化的缓冲能力显著减弱,生物多样性衰退,一些脆弱的生态系统正在逐步退化甚至消失,野生动物的生存正在受到严重的威胁。     

喜旱莲子草气候生态位的特征及在入侵过程中的变化

入侵物种的气候生态位是对其进行有效预测和控制所需的重要信息。然而,目前大部分研究关注局域尺度特定入侵地与原产地的差别比较,对全球尺度不同入侵地及原产地之间气候生态位的种内变异了解非常有限。喜旱莲子草是广泛入侵全球多个地区的恶性的入侵植物之一,目前对其气候生态位知之甚少。本研究分别从环境空间(E-space)和地理空间(G-space)的角度评估喜旱莲子草原产地种群的气候生态位,并将其与北美、东亚、大洋洲入侵地进行比较,以揭示入侵前后气候生态位的变化。结果发现与喜旱莲子草的原产地种群相比,入侵种群的气候生态位发生了显著变化,且变化方向在不同的入侵种群间存在较大差异。其中,入侵亚洲的种群占据了比原产地更为广泛的地理生境和生态空间,而入侵北美洲的种群则仅能利用部分原产地种群的气候生态位,并且其气候生态位扩展比例极低,入侵澳洲的种群的环境空间则呈现扩展和未填充比例双高的特征。对环境因子的分析结果表明：低温和夏季降水共同限制了北美洲入侵种群的北向扩散,而入侵亚洲的种群则能占据着比原产地更冷的环境。这些结果可为气候变化背景下对喜旱莲子草的入侵预测和管理提供帮助,同时也表明广泛入侵全球多个地区的物种...     

山地土壤动物群落垂直分布格局研究进展

生物多样性垂直分布格局及其形成机制是山地生态系统研究的热点问题之一.较之于植物物种垂直分布格局研究,土壤动物垂直分布格局的研究尚处于初期阶段.近年来,随着生态系统研究网络布局的不断完善,山地垂直梯度上土壤动物分布格局的研究得到了较快发展,主要取得了以下成果.(1)土壤动物群落沿山地垂直梯度上的分布模式主要为下降型、上升型、单峰型和无趋势4种;(2)气候、土壤、植被以及坡向和微地形等是影响山地土壤动物多样性、群落结构和垂直分布格局的重要因素;(3)当前对山地垂直梯度上土壤动物群落的微观研究相对不足,未来应加大模型的应用研究(如物种-多度分布模型、生态位分配模型等),着重探究气候变化背景下土壤动物各功能类群的多度分布、建群过程和对全球变化的响应机制.     

气候变化对森林的影响与多尺度适应性管理研究进展

森林作为陆地生态系统的主体和全球气候系统的重要组成部分,对调节全球碳平衡和减缓气候变化具有不可替代的作用。目前的研究表明,气候变化已经对全球各类森林产生了不同程度的影响,而且全球气候变暖的加剧将对森林产生毁灭性的影响。森林管理是一项缓解气候变化影响的关键因子,为应对全球气候变化,森林经营管理必须做出相应的调整以适应和减轻气候变化的消极影响。本文系统总结了全球气候变化对森林及树木分布、生理生态和物候、森林生产力、碳循环、生物多样性、森林水文、森林灾害等产生的现实和潜在的影响,并针对气候变化下的可能影响,从基因、物种、森林生态系统、流域和生物圈多个尺度阐述了适应性管理的对策,以提高各生命系统适应气候变化的能力,实现森林的可持续经营和生物圈的可持续发展。     

树木生长对气候变化的响应研究进展

树木生长对气候变化的响应将深刻影响区域植被动态、陆地生态系统生物地化循环、气候反馈及其人类福祉.持续的气候变暖、极端气候事件及自然和人为干扰的增加深刻地影响树木生长动态的时空格局.本文综述了近几十年全球气候变化的整体概况,着重探讨了气候变化对树木生长的影响机制以及树木生长对气候系统的反馈,并就树木生长响应气候变化研究中可能存在的问题和研究前景进行了探讨.提出未来树木生长响应气候变化关系的研究应考虑树木生长响应气候变化的时空差异,加强对树木死亡时空格局及内在机理的认识,重点关注不断增加的极端气候事件及火、虫灾干扰对树木生长的非线性影响机制,并融合地面观测、遥感及陆面动态植被模型模拟等多种分析手段综合分析树木生长对气候变化响应机制的尺度效应及内在机理.     

气候变暖与管理方式对草地群落影响研究综述

草地是陆地生态系统的重要组成部分之一,具有极其重要的经济价值和生态价值.通过文献调研,发现检索到的122项研究平台上,90%的研究平台未考虑气候变暖幅度的季节差异性对动植物群落结构的影响,且仅有15篇文献涉及围封之外的管理模式.根据最新的研究进展显示：(1)气候变暖幅度的季节差异对草地动植物群落结构的影响;(2)不同草地管理模式下动植物群落结构对气候变暖响应的差异;(3)环境变化时动植物群落间的相互调控.这3个问题在未来草地群落研究中应重点关注.通过文献综述阐述并分析草地动植物群落对气候变化及人类活动的响应机制,为全球变化背景下草地生态系统管理提供理论支持.     

水生植物凤眼莲入侵对湖泊湿地甲烷排放的影响

湖泊湿地是大气甲烷的重要排放源,占全球甲烷排放自然源的4％ ～47％.外来植物入侵导致了湖泊湿地环境因子的改变,进而影响湖泊湿地甲烷排放,很大程度上增加了全球变化背景下我国湿地甲烷排放预测的不确定性.以外来植物凤眼莲为例,综合分析凤眼莲入侵对湿地甲烷排放的影响特征,重点阐述了凤眼莲入侵湖泊湿地后,环境因子和生物因子改变...     

2022年气候变化与治理热点回眸

回顾了2022年全球气候变化与治理领域取得的系列令人瞩目的成果。介绍了2022年全球温度持续升高、温室气体浓度创新高、海冰范围缩小及海平面上升等气候变化科学共识；“三重”拉尼娜重现、南亚高温洪水、欧洲及中国高温干旱等极端天气气候事件；全球碳减排承诺、多灾种预警系统、IPCC第六次评估报告（AR6）、第27届联合国气候变化大会（COP27）、生物多样性大会（COP15）等全球气候变化治理与认知方面的最新进展。     

减碳与生物多样性若干问题评述

生物多样性是维护地球生态系统平衡的基础支撑，与气候变化有着紧密的关联性，气候危机的本质就是生物多样性危机。为应对和减缓气候变化对全球生态环境的加速性破坏影响，减碳是这个阶段必经之路。在系统梳理了减碳与生物多样性之间关系的基础上，进一步阐述了生物多样性与减碳之间彼此存在着正向相关关系。减少CO₂的排放可通过采取能源结构转型、产业结构调整、节能减排技术创新等措施来实现；同时，还可以发掘生态系统固碳的潜力来减少CO₂在大气中的含量。控制在大气中CO₂的含量可以缓解气候变化对自然生态环境的干扰和破坏，对生物多样性保护有积极作用。同时林业碳汇固碳在植树造林方面与生物多样性之间也存在联系，亦即在人工造林时生物多样性植物将比树木单栽培隔离更多的碳，存在碳生物多样性的权衡。     

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。     

树干液流对环境变化响应研究的整合分析

【目的】从生态系统和全球尺度上考察了树干液流和生物及非生物因子之间的关系,将影响因子参数化以进行全球树干液流的估计,量化比较人为控制环境试验对液流的影响。【方法】采用数据整合分析方法,收集2001—2019年树干液流相关研究数据,从森林生态系统和全球尺度上研究树干液流密度(Fd)对生物和非生物因子的响应,并对树干液流与年平均温度(MAT)、年平均降水量(MAP)、饱和水汽压亏缺(VPD)、光合有效辐射(PAR)、土壤含水率(ρ)等主要影响因子的关系进行多元回归分析。【结果】胸径(DBH)和叶面积指数(LAI)都与Fd在生物群落和全球尺度上高度相关;VPD与Fd呈负相关关系;通过MAT、MAP、VPD、DBH和土壤体积含水率建立参数化模型可以估算树干液流密度;不同控制试验通过影响环境因子,进而影响森林蒸腾。【结论】树干液流主要受到自身生物因子和环境因子的影响并且影响程度因生态系统而异,人为活动可导致环境因子改变进而影响树干液流及蒸腾。     

破解谜题：研究气候变化对全球的影响（III）

 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变化相适应的。变化的气候模式会影响植物能在哪里生长和动物能在哪里繁衍,即便是微小的气候变化,也能够破坏生态系统中不同物种之间竞争与合作的精细平衡。气候变化可能毁灭地球生命的潜在性,使得对其进行研究非常必要。     

二叠纪-三叠纪野火间断事件对生物灭绝的响应——以浙江煤山剖面为例

二叠纪末期地球气候环境发生重大变化,导致陆地和海洋生态系统崩溃,发生了地质历史上最大规模的生物灭绝事件。大火(亦称野火)作为陆地生态系统的关键影响因子,以及气候环境变化的重要指标,在第四纪以前的历史研究中很少有报道。剖析了煤山二叠纪-三叠纪界线521 ka黑碳和燃烧源多环芳烃的沉积记录,恢复了生物灭绝前后的大火历史。研究显示,生物灭绝前的163 ka内大火频繁,在生物灭绝时则发生了最大规模的大火事件;生物灭绝线以上早三叠世地层中未发现燃烧的记录,出现了大火事件间断(时间持续约358 ka)。对比全球多个剖面,这种大火间断事件可能不是局部现象,而是全球性气候环境变化的响应。陆地植被为大火燃烧的原料,伴随着陆地植被的大规模消失和大气氧含量的快速下降,大火燃烧事件也将消失。因此,煤山剖面二叠纪-三叠纪界线的大火间断能用来指示生物的大规模灭绝事件。     

地质历史时期低CO2大气浓度对陆生植物的影响

【目的】低CO2大气浓度对陆生植物的影响研究对预测 CDAC 升高的潜在影响、评估群落组成的动态变化和生态系统功能、从进化时间尺度上探讨全球气候变化下陆地生态系统的碳循环均具有十分重要的意义。【方法】综合分析低CDAC 对植物个体和生态系统的影响、植物的进化适应及低 CDAC 与其他环境因子的相互作用。【结果】低 CDAC 对植物的存活、生长和繁殖等方面表现出极大的限制性影响,不利于森林生态系统的发展,并与水分、温度以及营养供给等因素协同对植物产生影响。【结论】植物对地质历史时期低 CDAC 的进化适应可能限制了植物对将来 CDAC 升高的响应,相关研究值得深入开展。
     

地质历史时期低CO_2大气浓度对陆生植物的影响

【目的】低CO_2大气浓度对陆生植物的影响研究对预测CDAC升高的潜在影响、评估群落组成的动态变化和生态系统功能、从进化时间尺度上探讨全球气候变化下陆地生态系统的碳循环均具有十分重要的意义。【方法】综合分析低CDAC对植物个体和生态系统的影响、植物的进化适应及低CDAC与其他环境因子的相互作用。【结果】低CDAC对植物的存活、生长和繁殖等方面表现出极大的限制性影响,不利于森林生态系统的发展,并与水分、温度以及营养供给等因素协同对植物产生影响。【结论】植物对地质历史时期低CDAC的进化适应可能限制了植物对将来CDAC升高的响应,相关研究值得深入开展。     

青藏高原生态系统发育与生物多样性

 青藏高原是全球海拔最高的独特地域单元,对中国乃至北半球生态安全具有重要意义。本文通过分析青藏高原的地貌形成过程和气候条件,对青藏高原的生态系统与生物多样性进行基本判断,进而提出在气候变化背景下,建立涵盖青藏高原全境的生态监测体系、构建天地一体化监测体系和信息平台、生态建设项目的监测与评估3项建议,以整体提高青藏高原地区生态系统和生物多样性应对全球气候变化的能力。     

6kaBP中东亚气候对植被变化的响应

选取PMIP2计划中ECBilt-CLIO-VECODE模式的结果,对比中全新世(6 kaBP)气候对于现代气候的变化,探讨了植被在中全新世气候变化中的意义.中东亚干旱区受西风环流影响,而东亚地区6 kaBP季风深入,不同大气环流的影响导致两区域大尺度气候特征差异大,同时该时期植被的变化增强了气候系统对轨道参数变化的响应:一系列气候要素对植被的动态响应导致气温、降水都因植被反馈而发生较大变化,但是该模式的结果存在低估6 kaBP升温幅度的缺陷,尤其是对冬季温度的模拟;即使耦合植被后有所改善,但对6 kaBP气候变化的驱动因子及其相互关系的研究仍需深入,同时对局地气候变化的物理机制还需改进.     

植物功能群及其在生态学研究中的应用

植物功能群是研究复杂生态系统结构和功能的有效途径,有别于spec ies-spec ies方法。该方法被提出后受到广泛重视,并用于生态系统研究的各个领域。介绍了植物功能群的概念、划分标准,总结了目前功能群在实践研究中的应用,包括在生物多样性研究、干扰因素存在下草地生态系统变化研究以及全球气候变化模型建立方面的应用,分析了在植物功能群定义和划分标准中存在的分歧,认为对功能群定义及划分标准的完善是今后功能群研究的关键。     

雷州半岛东海岸玉蕊群落的干扰机制及潜在生态损失分析

利用样方调查、遥感影像分析以及生态系统服务功能价值测算等方法，对雷州半岛红树林玉蕊(Barringtonia racemosa)群落所遭受的自然与人为干扰因素及其影响机制进行了测度与分析，定量刻画了不同干扰因素对玉蕊群落格局和植物株体的影响，在此基础上依据生态系统服务功能价值评估标准，对干扰影响下的玉蕊群落的潜在生态损失进行测算.研究结果表明雷州半岛红树林玉蕊群落主要受到植物入侵、河流改道及病虫害的共同干扰:植物入侵以薇甘菊(Mikania micrantha)入侵最严重，其次为飞机草(Chromolaena odorata)，植物入侵在玉蕊群落的草本层、灌木层和乔木层呈现显著的垂直分布差异；河流改道对凹凸两岸的玉蕊进行机械冲刷，导致玉蕊种群密度降低、连通性下降，群落格局趋于破碎；病虫害干扰主要表现为考氏白盾蚧(Pseudaulacaspis cockerelli)对玉蕊下层生长的抑制，干扰程度存在垂直空间差别. 3种干扰分别对玉蕊群落的水质净化、固碳、生产氧气、气候调节、污染物降解和生物多样性等生态服务功能产生影响，造成玉蕊的潜在生态损失最大可达24.9万元/a.为有效防治各类干扰对玉蕊群落的破坏，结合“防重于治”的理念，提出了物理防治、群落改造以及划定生态保护红线等生态保护途径.     

气候变化对牛膝菊在中国潜在适生区的影响

原产于南美洲的牛膝菊(Galinsoga parviflora)在我国已造成大面积入侵,然而当前尚不清楚该种在中国的适生区范围,以及气候变化对其适生区分布产生的影响。本研究利用最大熵模型(MaxEnt)分析了在当前(2000s)气候条件下该入侵种在中国的适生区范围,以及在气候变化背景下其未来(2050s和2080s)的适生区变化。模型受试者工作特征曲线下面积(AUC)达0.804,模拟效果良好。影响牛膝菊分布的环境因子主要为温度(包括bio_1、bio_4、bio_6、bio_7、bio_9、bio_10和bio_11)。模型结果显示,牛膝菊的极高适生区主要集中在西南地区的云南、贵州、四川、福建和台湾,这也正是该种目前在中国危害最严重的地区。气候变化将会导致其在广东、广西和华北地区的适生区出现缩减,甚至消失;而其适生区的北界将进一步向高纬度地区移动。总体而言,到本世纪末(2080s),其在中国的适生区面积将随着气候变化而呈现减小趋势。当前牛膝菊在中国的潜在入侵区域较大,该种对我国青藏高原以东广大地区的入侵潜力巨大,但是其未来的入侵进程可能受到气候变化的抑制。