植被生態(tài)過(guò)程對(duì)氣候變化的響應(yīng)和適應(yīng),及其協(xié)同土壤水熱過(guò)程對(duì)氣候變化的緩沖和放大效應(yīng),使得氣候變化對(duì)植被生態(tài)系統(tǒng)的影響在不同時(shí)空尺度上呈現(xiàn)出顯著的變異性,導(dǎo)致氣候變化的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)估及機(jī)理認(rèn)識(shí)研究面臨多方面的挑戰(zhàn)性。生物氣候指標(biāo)能夠扮演聯(lián)系和表征氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)的橋梁作用,在當(dāng)前植被模型的生態(tài)生理過(guò)程尚不完善的情況下,為評(píng)估和認(rèn)識(shí)氣候變化的生態(tài)環(huán)境影響研究提供解決方案。
利用歷史(1979–2018)觀(guān)測(cè)和再分析和未來(lái)(2006-2100,CRP4.5,CRP8.5和SSP2-4.5,SSP5-8.5)預(yù)估氣候變化數(shù)據(jù),中科院大氣物理研究所李明星、馬柱國(guó)研究員,英國(guó)氣象局武培立研究員,中國(guó)氣象科學(xué)研究院劉建棟研究員從氣候變化-生物學(xué)氣候水熱條件-敏感生態(tài)系統(tǒng)的生境適宜性演變和影響傳導(dǎo)視角開(kāi)展了氣候變化對(duì)我國(guó)生態(tài)氣候環(huán)境和關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性的影響的合作研究研究。結(jié)果表明:
我國(guó)氣候歷史和未來(lái)兩個(gè)時(shí)期總體上氣候暖濕化的背景下,干濕氣候過(guò)渡帶是水熱環(huán)境變化影響最為顯著的區(qū)域。到21世紀(jì)末,植被的生長(zhǎng)季長(zhǎng)度延長(zhǎng)達(dá)60天,但30%的區(qū)域?qū)⒚媾R熱脅迫的影響。從大氣和土壤兩方面來(lái)看,水分條件除過(guò)渡帶中部地區(qū)外,總體上也更不利于植被過(guò)程。隨著生物學(xué)氣候水熱條件的演變,過(guò)渡帶主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)草地的適宜性區(qū)域向西北方向移動(dòng),這與西北暖濕化和草地生態(tài)系統(tǒng)東部邊緣的水熱脅迫,或者部分地區(qū)水熱條件轉(zhuǎn)好后更適宜于其它植被生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)??傮w上,草地的生境適宜性下降的區(qū)域達(dá)到了131萬(wàn)平方公里,約占2006-2010年面積的46.6%,雖然生境適宜性下降并不完全導(dǎo)致草地生態(tài)系統(tǒng)的退化,但一定程度上會(huì)抑制其發(fā)展,對(duì)長(zhǎng)期的可持續(xù)性造成威脅。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)我國(guó)氣候過(guò)渡帶的未來(lái)水資源利用、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供了參考依據(jù)。
該研究受?chē)?guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 (42075171,42130613) 和英國(guó)氣象局服務(wù)伙伴氣候科學(xué)項(xiàng)目(CSSP-China)的資助。論文發(fā)表于水文學(xué)報(bào)Journal of Hydrology (全文https://www.researchgate.net/publication/379267842_Climate_change_reshapes_bioclimatic_environments_in_China's_dry-wet_transition_zones)。