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    我国学者与国外合作者在中国旱区生态系统变化、驱动机制及影响研究方面取得进展

    日期 2020-11-12   来源:地球科学部   作者:高阳 熊巨华  【 】   【打印】   【关闭

    图1 变化环境下的中国旱区生态系统结构与(yu)功能

     

    图(tu)2 中国旱区荒漠化的(de)三个关键过程空(kong)间分布及强度(du)

      在(zai)国家自然科(ke)学基金(jin)重(zhong)大项目课(ke)题(批准号:41991235)等资助下(xia),北(bei)京师范(fan)大学地理科(ke)学学部(bu)傅伯杰(jie)院(yuan)士团队与(yu)国外合作(zuo)者在(zai)中(zhong)国旱(han)(han)区生态系统(tong)变化、驱动机制及影响(xiang)研究(jiu)方面取得进展。研究(jiu)成果以“中(zhong)国旱(han)(han)区生态系统(tong)变化、驱动及影响(xiang)(Drivers and impacts of changes in China’s drylands)”为(wei)题,于2021年11月9日发表(biao)于《自然综述:地球与(yu)环境》(Nature Reviews Earth & Environment)。论文(wen)链接为(wei):http://doi.org/10.1038/s43017-021-00226- z。

      旱(han)区(qu)(drylands)是最易受气候变(bian)化(hua)影响的(de)(de)地区(qu)之(zhi)一。1980-2000年间全球旱(han)区(qu)扩张约(yue)4%,其中中国旱(han)区(qu)扩张面积占比达1/3。针对(dui)中国旱(han)区(qu)生(sheng)态系(xi)统(tong)(tong)变(bian)化(hua)、驱动(dong)机制及生(sheng)态保(bao)护(hu)与修复(fu)工程效(xiao)应的(de)(de)研究不足(zu)。该研究系(xi)统(tong)(tong)分析了(le)(le)变(bian)化(hua)环境下中国旱(han)区(qu)生(sheng)态系(xi)统(tong)(tong)的(de)(de)结(jie)构与功能变(bian)化(hua)(图1),揭示了(le)(le)中国旱(han)区(qu)生(sheng)态系(xi)统(tong)(tong)变(bian)化(hua)及驱动(dong)机制,阐(chan)明(ming)了(le)(le)生(sheng)态保(bao)护(hu)与修复(fu)工程的(de)(de)生(sheng)态效(xiao)应。

      研究结果表(biao)明,1982-2015年间中国旱(han)(han)区(qu)(qu)(qu)有45.8%的区(qu)(qu)(qu)域(yu)呈(cheng)(cheng)现植(zhi)被显(xian)著(zhu)变(bian)绿恢复(fu),11.4%的区(qu)(qu)(qu)域(yu)植(zhi)被显(xian)著(zhu)变(bian)棕(zong)退(tui)化(hua)(hua)(hua)。通过量化(hua)(hua)(hua)旱(han)(han)区(qu)(qu)(qu)生态系(xi)统(tong)(tong)功能(neng)变(bian)化(hua)(hua)(hua)驱动因素的相对(dui)(dui)贡献(xian)发现,干(gan)(gan)旱(han)(han)对(dui)(dui)植(zhi)物多样性(xing)、植(zhi)被生产(chan)力和(he)(he)土壤有机(ji)碳呈(cheng)(cheng)负(fu)向影响(xiang)。植(zhi)物多样性(xing)对(dui)(dui)植(zhi)被生产(chan)力和(he)(he)土壤有机(ji)碳有正向促进作用。气候(hou)变(bian)化(hua)(hua)(hua)和(he)(he)人类活动共同作用导致(zhi)了(le)(le)我(wo)国旱(han)(han)区(qu)(qu)(qu)的荒漠化(hua)(hua)(hua)问题,旱(han)(han)区(qu)(qu)(qu)荒漠化(hua)(hua)(hua)的关键过程(cheng)(cheng)为风(feng)蚀(shi)(shi)、水蚀(shi)(shi)、冻(dong)融侵蚀(shi)(shi)。其(qi)中,水蚀(shi)(shi)影响(xiang)的面积最大(37.4%)但强度较(jiao)低,主要(yao)影响(xiang)区(qu)(qu)(qu)域(yu)分布在半干(gan)(gan)旱(han)(han)和(he)(he)半湿(shi)润易干(gan)(gan)旱(han)(han)区(qu)(qu)(qu);风(feng)蚀(shi)(shi)强度大,主要(yao)影响(xiang)极(ji)端干(gan)(gan)旱(han)(han)区(qu)(qu)(qu)和(he)(he)干(gan)(gan)旱(han)(han)区(qu)(qu)(qu);冻(dong)融侵蚀(shi)(shi)主要(yao)影响(xiang)青藏高原地(di)区(qu)(qu)(qu)(图2)。我(wo)国三北防护林(lin)、退(tui)耕(geng)还林(lin)工程(cheng)(cheng)、津京风(feng)沙源治理工程(cheng)(cheng)等(deng)13项生态修复(fu)工程(cheng)(cheng)覆盖近60%的旱(han)(han)区(qu)(qu)(qu)区(qu)(qu)(qu)域(yu),促使旱(han)(han)区(qu)(qu)(qu)植(zhi)被变(bian)绿、土地(di)退(tui)化(hua)(hua)(hua)的改善和(he)(he)生态系(xi)统(tong)(tong)功能(neng)的提升。然而大规模植(zhi)树造林(lin)也导致(zhi)了(le)(le)局部区(qu)(qu)(qu)域(yu)土壤干(gan)(gan)层,加剧了(le)(le)局地(di)水资源压(ya)力,尤其(qi)在对(dui)(dui)气候(hou)变(bian)化(hua)(hua)(hua)敏感的半干(gan)(gan)旱(han)(han)区(qu)(qu)(qu)。

      该研(yan)究(jiu)还指出了(le)中(zhong)国旱区(qu)相关研(yan)究(jiu)的薄弱环(huan)节以及未来研(yan)究(jiu)方向,包括:在(zai)气候变化和人类活动共同作用下满(man)足(zu)植被生(sheng)(sheng)长和水分可持续利用的植树造林的阈值研(yan)究(jiu);干旱生(sheng)(sheng)态(tai)系统对气候变化的非线性响应及驱动机制(zhi)研(yan)究(jiu);以及大(da)规模生(sheng)(sheng)态(tai)恢(hui)复工程(cheng)对土壤(rang)及局地气候(降雨、气温)影响的长期野(ye)外观测及模拟研(yan)究(jiu)等。




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