基于中国南方8省区喀斯特地区卫星遥感和地面气象观测资料,分析气候变化背景下中国南方喀斯特地区2000—2011年间的NPP时空变化规律,及不同土地利用类型NPP变化。结果表明:在气候变化背景下,2000—2005年间,研究区NPP值总体呈上升趋势,在2005年发生转折,2006—2011年间,NPP值总体呈下降趋势;喀斯特地区NPP的变化幅度明显大于非喀斯特区;农田、低密度灌木林、混合用地等土地利用类型对石漠化反应敏感。

通过野外样地调查和室内研究相结合的方法,对中国南方喀斯特地区藤本植物物种组成及其相关性状属性特征进行了系统研究。结果表明:该区藤本植物种类丰富,共有1 463种,隶属67科241属,其中裸子植物1科1属7种,被子植物66科240属1 456种,在被子植物中,双子叶藤本具有明显的优势,单子叶藤本处于次要地位。在科属构成中,单种科和单种属最多,成为该地区重要的建群种,但科的构成比较集中、属的构成相对分散;区系组成具有明显的热带性特征,温带成分占有重要地位;在攀援方式上,缠绕类最多,卷曲类、吸固类和搭靠类较少,与其他地区相比,吸固类比率明显较高,缠绕类比率相对较低;在生活型上,高位芽占有绝对优势,地上芽、地面芽、地下芽和一年生种类较少;叶的特征上,以小型叶、单叶、革质叶和非全缘叶为主;在有性繁育系统中,以两性花为主,单性花次之,杂性花最少,其中雌雄异株类比率较大;开花期和结实期表现出一定的季节性,但开花期主要集中5月–7月,以6月最多,而结实期主要集中8月–10月,以9月最多,开花期和结实期的最高峰避开了降水量最丰富的7月和气温最高的7、8月。总之,中国南方喀斯特地区藤本植物物种的多样性和生态学特征是该区域藤本植物对其复杂生境长期适应的综合结果。

喀斯特约占全球大陆面积的12%,中国南方喀斯特于2007年被联合国教科文组织世界遗产委员会列入《世界遗产名录》。中国南方喀斯特包括云南石林,贵州荔波,武隆喀斯特三处自然遗产地,总面积146 016 hm~2。本文首先将其基于全球视角进行对比研究,揭示了中国南方喀斯特的显着价值。其次是将自然遗产地的遗产资源进行了归纳总结。本文还指出了世界遗产地存在的问题,诸如地质灾害,过度开发,石漠化等。最后提出了保护对策,包括科学管理,灾害预警系统等,以促进世界自然遗产地的可持续发展。

【目的】研究1951—2010年中国南方主要熟制水稻生长季可利用率的空间分布特征及演变趋势,为南方稻作区种植制度调整提供理论参考。【方法】基于前人种植制度区划方法将南方稻作区分为16个水稻种植亚区,假设不同稻作制的作物品种搭配不变,采用水稻生育期气象生态模拟方法,利用水稻潜在生长季长度与理论生长季长度的比值,评价气候变化背景下研究区域各亚区水稻生长季可利用率的分布特征及演变趋势。【结果】利用ArcGIS对1951—2010年水稻潜在生长季长度的地理分布函数进行运算,获取了南方稻作区80%保证率水稻潜在生长季长度的10 km×10 km的空间分布数据;数据结果表明,气候变化背景下南方稻作区水稻潜...

【目的】松材线虫病严重破坏我国松林资源,经济损失巨大,松材线虫病的传播与蔓延气候变化密切相关。本研究借助气候模拟和地理信息系统,分析预测松材线虫在我国的适生范围,研究松材线虫不同地区流行灾变的可能性,准确评估松材线虫在中国的危害风险,为松材线虫病的检疫及防治决策的制定提供理论依据。【方法】采用全球气候模式MIROC3.2_hiers的初始场和侧边界值驱动区域气候模式Reg CM3(简称MIROC_Reg CM),模拟得到SRES A1B情景下1971—2100年中国区域气候情景的130年逐年气象数据资料,部分验证和模拟了松材线虫分布的生态地理格局。依据制约松材线虫发生和扩散蔓延的6个关键气象及...

研究目的:综述喀斯特地区在土地利用/覆被变化研究的进展和不足,展望未来研究方向。研究方法:文献综述法。研究结论:⑴中国西南喀斯特地区土地利用/覆被动态变化研究较少,是LUCC研究的薄弱区域。⑵喀斯特地区土地利用/覆被格局和过程变化的研究刚起步,需要深入研究以解释其变化过程和空间差异。⑶在驱动力方面,对城市化、政策、制度以及全球化等因素及它们间如何共同作用于LUCC涉及较少。⑷如何建立具有良好空间表达能力并能反演LUCC历史过程和预测未来变化的模型,有待深入研究。⑸LUCC对区域生态服务功能和人类福利的影响以及人类社会对此如何响应的研究将是喀斯特地区LUCC研究的一个新的方向。

喀斯特地区地表关键带结构十分复杂,土层浅薄且持水能力弱,地下裂隙多而渗透速率快,导致地表水分亏缺频繁、生态脆弱、污染物扩散快速等一系列生态环境问题。喀斯特地区的合理开发利用和生态环境保护,对深刻理解其生态水文过程有着极大的诉求。迄今为止,喀斯特生态水文学已经获得了重要进展,极大地提升了人们对植被水分来源与耗散机理、坡面水文快速过程、环境变化的生态水文效应等方面的认识,并构建了多种模型,为喀斯特地区生态治理、环境保护和水资源合理利用等提供了理论依据和技术支撑。但受限于喀斯特地表结构的复杂性,目前所获得的结论也存在很多不足和不确定性。本文从喀斯特生态水文过程与机理、喀斯特流域生态水文和喀斯特生态水文模型研究三个方面概述了喀斯特生态水文研究进展,介绍了课题组在相关方面的主要成果,并提出了未来研究中应进一步重视的问题。

中国式现代化道路上生态旅游高质量发展的具有新的内涵。民族地区、生态敏感区和脆弱区如何高质量发展生态旅游等学理和实践问题需要关注。以贵州喀斯特地区为例，结合贵州省旅游产业政策和生态旅游发展现实情况，总结生态旅游发展存在的问题，分析问题背后的制约因素，提出实践路径，期望对贵州喀斯特地区生态旅游高质量发展提供参考。

根据桂西北喀斯特地区7个国家气象站1951-2011年逐月气象资料,采用Penman-Monteith公式计算逐月参考腾发量(ET0),分析各气象因子及ET0的年际变化特征,并计算ET0对太阳净辐射、气温、风速和相对湿度的敏感系数,探讨ET0近60年的变化成因。结果表明:桂西北地区气温呈小幅升高趋势,温度增长量变化范围为0.004-0.186℃/10a,60年平均气温上升范围为0.024-1.116℃;日照时数、风速及相对湿度呈极显著减少趋势,降雨量减少趋势不显著。敏感性分析表明,桂西北地区ET0最敏感的气象因素为相对湿度,其次为太阳净辐射和气温,风速对其影响最小;气温和太阳辐射的敏感系数呈单...

随着"纸上保护区"的出现,人们越来越关注自然保护的有效管理。初步探索了气候变化对有效管理的可能影响,并以经济学的视角,从信息效率、资源配置和激励相容三方面分析了有效管理对气候变化的响应。

气候变化是当前的热点问题,全球应对气候变化的国际制度和举措必将对未来世界经济和国际政治产生长远而深刻的影响。"可测量、可报告和可核查"(MRV)成为气候变化国际谈判中的重要议题之一。本文从探讨MRV内涵和价值入手,分析了中国MRV体系的现状和不足,借鉴欧盟和美国MRV体系,提出了秉承"共同但有区别责任"的理念,建设与国际接轨的有中国特色的MRV体系的建议。

分析贵州省1996—2008年土地利用变化情况,揭示土地利用变化差异状况及驱动因子。基于贵州省1996—2008年土地利用变更调查数据,利用土地利用结构信息熵和均衡度、土地利用类型年均变化幅度、年均变化率与相对变化率5个指数,分析土地利用变化情况。结果表明:(1)13年间,贵州省土地利用变化主要以耕地和林地的变化为主,土地利用结构变化表现出林地、园地、居民点及工矿用地、水域、交通用地明显增加,耕地、牧草地和未利用地减少。(2)贵州省土地利用结构信息熵和均衡度呈现"上升—下降—上升"的过程,总体呈增长趋势。(3)8类土地利用类型中,园地的区域变化差异较大,牧草地区域变化差异较小;贵州省西部地区的...

玉米作为中国第一大粮食作物,探究其生产潜力在气候变化背景下的时空变化特征对中国有效应对气候变化具有重要意义。论文结合全球农业生态区模型、极点对称模态分解方法和集对分析方法,探讨了中国玉米生产潜力的周期性波动特征及长期变化趋势,进而分析了其空间格局演变过程。结果表明:1960—2010年间,中国玉米生产潜力呈增加趋势,由1960年代的9.10亿t增至2000年代的9.45亿t左右。在年际尺度上,中国玉米生产潜力主要以准3 a和准5 a的周期进行波动;在年代际尺度上,存在准10 a和准20 a的波动周期。其中,准3 a的周期波动是中国玉米生产潜力长时间变化的最主要特征,这主要是受年降水量变化的影响。从空间格局来看,中国玉米生长适宜区主要集中在加格达奇—锡林浩特—临河—西宁—天水—中甸沿线以东;1960—2000年间,玉米生产潜力界线在中国东北部和临河—西宁沿线发生了较为明显的移动。华北平原、辽河平原、四川盆地等地区的玉米单产潜力变化趋势具有较强的一致性,松嫩平原、三江平原、关中盆地、长江中下游平原等地区的玉米单产潜力变化过程与上述地区恰好相反。在这2类地区,玉米单产潜力的变化均较显著,但变化方向在年代际尺度上具有交替性。

【目的】全球气候变暖背景下，极端高温频发将会对农作物生产造成潜在威胁，因此，基于多种高温指标综合评估作物生长季高温时空分布特征对制定有效的灾害风险管理和适应措施至关重要。【方法】以我国玉米潜在种植区为研究区域，基于第六次国际耦合模式比较计划（Coupled Model Intercomparison Project,CMIP6）中2个共享社会经济情景（Shared Socioeconomic Pathways,SSP1-2.6和SSP5-8.5）下1981—2060年的逐日最高气温资料和玉米生育期资料，分析了基准时段（1981—2014年）和未来（2015—2060年）玉米开花期高温强度（HSI）、高温持续时间（AHSD）和累积高温度日（HDD）的时空变化特征。【结果】1981—2014年玉米开花期HSI、AHSD、HDD在黄淮海夏玉米区和西北灌溉玉米区最大（区域均值分别为32.3和33.8℃、8.4和9.8 d、22.9和40.3℃·d）。受气候变暖影响，未来气候情景下，特别是在SSP5-8.5气候情景下，我国玉米开花期高温发生范围扩大、强度增加，HSI和AHSD增加最大的区域为北方春播玉米区，SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下，HSI的增加趋势分别为0.97和1.16℃·(10a)~(-1),AHSD的增加趋势分别为0.73和1.11 d·(10a)~(-1)。全区HDD增加最大的区域为黄淮海夏玉米区，SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下增加趋势分别为2.68和5.26℃·d·(10a)~(-1)。【结论】未来我国玉米开花期高温发生范围将扩大、强度将增加；且应重点关注黄淮海夏玉米区和北方春播玉米区的开花期高温，前者主要由于基础温度高，后者主要由于增温幅度较大。可通过选用抗高温品种、调整播种窗口、采用水肥及化学调控等综合措施降低高温威胁。

大豆是中国最重要的粮食兼油料作物之一,随着人口的增长和人们生活水平的提高,中国对大豆产品的消费需求不断增加。全球气候变化给大豆生产带来了一定影响,其中有负面的,也有正面的。本文以2010年中国耕地空间分布遥感监测数据为基础,在1961-2010年的长时间序列气象数据、土壤数据等数据基础上,采用GAEZ模型,综合考虑光、温、水、CO2浓度、病虫害、农业气候限制、土壤、地形等因素,估算了中国大豆生产潜力,进而分析了近50年来气候变化导致的中国大豆生产潜力的时空格局特征。研究表明:1中国大豆生产潜力呈现由南向北、由西向东增加的趋势。东北平原区、长江中下游地区和黄淮海平原区是大豆高产区。2近50年来,中国大豆适宜种植面积持续增加,而大豆平均生产潜力却持续下降,大豆生产潜力总量先降后增。3中国大豆生产潜力的变化区域差异明显。东北平原区大豆生产潜力总量居全国第一,长江中下游地区和黄淮海平原区分别居第二、三位。本文揭示了近50年来气候变化背景下中国大豆生产潜力的时空格局演变特征,对合理安排大豆种植布局,高效利用气候和土地资源,实现大豆稳产高产具有指导意义。