全球气候变暖与东北植被分布关系的研究

根据大气环流模型预测,到21世纪中叶,大气中CO2浓度将增加1倍,气温升高约2℃。全球气候变暖对我国东北植被的响应如下：①未来东北森林建群种的变动类型可划分为3个类群,即扩展种群、退却种群和绝灭种群。②气候变暖后,根据模型预测,植物种群将向北迁移400～700 km,向上迁移250～350 m。根据上述结论提出了适应全球气候变化的保护对策。     

全球变暖背景下江淮地区气候变化趋势预估

利用政府间气候变化委员会（IPCC）提供的20多个最新一代气候模式的预测结果,分析了中等排放SRESA1B情景下我国江淮地区2011～2100年的气候变化趋势。结果表明,在全球变暖的背景下,未来江淮地区年平均气温将不断上升,增温幅度由东南向西北逐渐升高,到21世纪末年平均气温将上升3.3℃;年平均降水量持续增多,降水增幅随纬度的升高以及随时间的推进而加大,且将在2041年后显著增强。     

全球变暖对我省小麦生产的影响及应对措施

一、全球变暖的大趋势不可扭转 报载:2006年11月英国公布温室效应成本--全球变暖好比世界大战,其全球气候报告称,升温带来的经济破坏规模与重大战争和经济大萧条相比不相上下;肯尼亚山的冰雪在过去100年里消失了92%;未来50年内,100多万个物种将从地球上消失,全球平均气温将升高2℃～3℃;中国气象局发布的气象监测报告显示,2006年10月份我国平均气温11.7℃,比常年同期偏高2.1℃,而我国大部分地区气温较常年偏高3℃～5℃;2007年我国平均气温为10.6℃,比常年(9.3℃)偏高1.3℃,为1951年以来历史最高值.     

贵南县气候变化特征分析——1957—2016 年

利用1957—2016年贵南县气象站逐日数据资料,采用线性倾向率法分析贵南县气候变化特征。结果表明,贵南县近60a平均气温2. 4℃,气候倾向率0. 19℃/10a,以冬季气候变暖最明显;年平均降水量415. 8mm,年降水量呈增多趋势,夏季增多最明显,贡献最大;年平均日照时数2712. 7h,气候倾向率为3. 77/10a,夏季平均日照时数减少最显著,春、秋季增加较明显。     

东北地区农作物气候生产力对气候变化的时空响应

应用1956～2011年东北地区61个气象台站的逐月气温、降水资料,分析了该地区近55年的气候变化趋势;应用Thomthwaite Memorial模型、Kriging插值法对该区的气候生产力的时空分布进行了分析,并对该地区的气候生产力的未来趋势进行了初步预测。结果显示:(1)东北地区的增温线性倾向率为0.320℃/10年,降水线性倾向率为-12.11 mm/10年,呈现出明显的暖干化趋势;气候生产力以61.84 kg/(hm2.10年)的速率在增加。(2)东北地区各地年平均气温自北向南递增,气候倾向率整体自东南向西北递增;年降水量自东南向西北依次递减;农作物气候生产力除吉林西部、辽宁西北部、内蒙古东部地区气候倾向率呈减少趋势外,其余地区均呈增加趋势。(3)假定不同气候变化背景下分别计算该地区的气候生产力,"暖湿型"的气候环境对东北地区的农业最为有利,其增产范围为6.44%～17.19%,"冷干型"的气候环境最为不利,其减产范围为7.43%～26.92%,目前东北地区的暖干化趋势在短期内对该区农业生产是有利的,但长期将使农业的不稳定性增加。     

气候变化研究综述

综述了近期气候变化研究的内容、重点以及所取得的成就等。大量的气候变化实例表明在过去50年间,中国的年降水量已经呈现出一种略有减少的趋势。近1个世纪以来,中国的气温升高了0.4℃~0.5℃。最有力的证据是冬季变暖。一些专家预测,中国西部将会变暖、变湿。中国的海平面已呈现出某种上升趋势。海平面上升的平均速度为每年2.6mm。有充分的证据表明,人类影响全球气候是清晰可辨别的。同时,气候变化给人类经济社会带来的影响是深刻和全面的。中国作为世界CO2的第二大排放国,从1990年起就已着手综合治理,包括强化节能项目、使用高质量的煤、煤炭燃料的替换,以及全国性的经济改革。目前,这种综合治理已初见成效。     

近33年衡阳盆地的气候变化与干旱发展趋势

全球变暖背景下区域气候变化响应已引起学术界的高度关注,将气候变化与干旱趋势相结合进行研究具有理论意义。利用衡阳盆地1981—2013年的逐日气温和降水量,综合分析衡阳盆地的气候变化特征与干旱发展趋势。结果表明:衡阳盆地的气候呈暖干趋势发展,年平均气温增加0.034 1℃,其中春季升温贡献最大,春季气温年增加0.054 4℃;年降水量约减少0.808 0 mm,呈缓慢减少趋势,以秋季降水的减幅最大,年减少3.335 1 mm;利用综合气象干旱指数(CDI)法计算出干旱频率年增加0.379 9%,其中秋季干旱频率增加最大,年增加0.910 4%,不同等级干旱类型中,以特旱频率增加率最大,年增加0.231 6%。     

基于统计降尺度法的青藏高原东部地区未来气候变化预估

采用PCA与逐步线性回归相结合的统计降尺度方法,利用HadCM3模式的SRESA2排放情景资料,对青 藏高原东部地区未来2011-2049年气候变化趋势进行了预估,得到如下结论:经过统计降尺度处理后的HadCM3 对高原东部地区1961-1990年气温、降水模拟结果与实况特征基本相符.从2011-2049年相对于1961-1990年 气候平均值来看,未来整个青藏高原东部地区年平均气温将上升1.8℃,其中青海高原将上升2.0℃,川西高原将 上升1.4℃;未来整个青藏高原东部地区年降水量将增加5.0%,其中青海高原将增加2.2%,川西高原将增加 7.8%.未来青海高原年平均径流量将出现减少趋势,川西高原径流量将出现增加趋势,其中未来黄河上游源区年 平均径流量将持续减少,雅砻江下游地区径流量将持续增加,而长江上游源区和雅砻江上游地区年平均径流量将 经历减少→增多→减少的趋势.     

上海奉贤菜花节油菜初终花期气象指标分析及应用

根据上海奉贤地区1987～2008年油菜生育期观测资料以及1960～2008年常规气象要素观测资料,分析了奉贤气候变暖基本特征以及气候变暖以来油菜开花期及其与气象条件的关系。结果表明:自20世纪80年代中后期开始菜花节期间降水量(平均气温)呈降水减少、气温增暖的变化趋势,气候转折特征明显,气候演变趋势总体对举办"菜花节"有利。平均而言,油菜从抽薹至始花期的间隔日数为34d,需要≥0℃积温为250℃.d;从始花至开花盛期的间隔日数一般需15d,需要≥0℃积温为120℃.d,这对于推算油菜花期何时出现有一定的应用价值。将上述分析结果应用于2009年菜花节油菜花期分析预测和服务,效果较好。     

新安县气候变化特征及其对农业的影响

利用新安县1979～2008年的气温、降水等资料,分析了新安县近30年来的气候变化趋势,探讨了气候变暖带来的影响。结果表明：新安气候向干暖方向发展,低温日数以每10年5．11d的速度减少;高温日数以每10年2．29d的速度增加;极端最低气温以每10年1．06℃的速度上升：极端最高气温以每10年0．26℃的速度上升;降水量以每10年3．97mm的速度减少;无霜期延长,积温增加;旱涝天气现象发生的概率增大。分析了气候变暖对新安的农业、林业、生态及生活环境产生的不利影响,并提出了相应对策;     

全球气候变化下中国农田土壤碳库未来变化

农田土壤碳库对缓解气候变化、保证粮食安全具有重要作用。日益加剧的气候变化对农田土壤有机碳库演变的潜在影响受到广泛关注。全球气候变化所带来的温度、降雨和大气二氧化碳（CO₂）浓度的改变,会通过影响净初级生产力（NPP）、外源碳投入和有机碳分解速率等因素改变生态系统碳循环过程。另外,气候变化也会通过改变土地利用方式和种植制度等农业措施改变生态系统碳循环。综述国内外农田土壤碳库演变对气候变化影响的研究成果表明,到21世纪末,中国气温将会升高3.9-6.0℃,降水有望增加9%-11%。至2050年,气温和降水的变化会造成中国农田系统碳投入相比1980年降低2.3%-10%（小麦、玉米和水稻平均值）。相反,在综合考虑CO₂浓度升高的协同作用后,2050年中国农田系统碳投入相比1990年前将会增加13%-22%（平均年增长率0.2%-0.4%）。模型预测显示,至2020、2050和2080年,中国旱地0-30 cm土层有机碳在CO₂低排放情景下分别会损失2.7、6.0和 7.8 tC·hm^-2,在CO₂高排放情景下分别会损失2.9、6.8和8.2 tC·hm^-2,大概占1980年农田土壤碳的4.5%、10.5%和12.7%。综合碳投入和排放对农田土壤碳库的整体影响来看,21世纪末期中国农田土壤有机碳库含量较1980年会下降10%左右,但如果采取相应的管理措施,可有效抑制农田土壤碳库的降低甚至提高,如农田系统碳投入以每年1%的速度增加时,土壤碳库会在21世纪末增加两倍。目前的研究结果显示,气候变化是否会强烈影响农田土壤碳库依然有很大的不确定因素,其对固碳效应正面和负面影响相互抵消后成为碳源还是碳汇说法不一。因此,在采取缓解气候变化、增加农田土壤固碳的措施的同时,还需加强农田土壤碳库未来变化趋势的研究和探索,为中国政策框架的决定以及未来气候变化谈判提供可靠的科学依据。     

全球气候变化下陕北黄土地貌的环境演变

[目的]研究全球气候变化下陕北黄土地貌的环境演变。[方法]选取陕北榆林区1952-2009年的年、月气温和降水量等气象资料,运用线性回归、M-K检验法对全球气候变化下陕北黄土地貌的环境演变进行研究。[结果]1952-2009年榆林区气温呈上升趋势,平均以0.287℃/10a的速度上升,1994年为气温的突变年份;降水量呈下降趋势,平均以8.262 mm/10a的速率减少,且降水量在20世纪60年代波动性很大,70、80和90年代波动较平稳,21世纪以来有明显变干趋势。陕北气候正在变暖干,极端旱涝事件尤其是干旱发生的频率越来越高,对脆弱生态环境的危害更加严重,气候的＂暖干化＂使陕北的环境条件更加恶劣,温度升高,干旱程度加重;降水量的减少使风沙活动更加剧烈,沙尘暴的频率增加,土地进一步沙化,黄土沟壑区水土流失严重,可能使陕北土地退化。[结论]该研究为该区的生态环境建设提供理论依据。     

安徽省21世纪气候变化预估

首先对国家气候中心下发的IPCC-AR4中全球气候模式数据进行了效果检验,检验结果表明该模式对安徽省气温的预估具有很好的可信度,对降水预估则还存在较大的不确定性。在此基础上分析了在温室气体中等排放情景A1B下安徽省21世纪的气候变化。结果表明,21世纪安徽省将显著的变暖、变湿。年平均气温上升速度约为每10年0.38℃,冬季上升最快,夏季略慢。空间上增温幅度从东南向西北逐渐增大。降水量则以每10年1.1%的速度增加,在世纪初年际波动较大,21世纪40年代到世纪末有显著增加趋势,冬季降水量增加较多,而秋季降水量偏少,汛期降水量有所增加,但占年降水量的比例变化不大。空间上北部降水比南部增加更为明显。气温和降水的变化对气温年较差、强降水和旱涝格局等极端事件也将产生较大的影响。     

气候变化对阿勒泰地区自然植被净第一性生产力的影响

[目的]建立阿勒泰地区自然植被净第一性生产力与年平均气温和年降水量的统计关系,在此基础上,估算未来气候变化对自然植被净第一性生产力的可能影响.[方法]利用新疆阿勒泰地区7个气象台站1961～2008年的历史气候资料对年平均气温和年降水量变化规律进行统计分析的基础上,采用周广胜等[1]的自然植被净第一性生产力模型,计算了近48年阿勒泰地区自然植被净第一性生产力的变化特征.[结果]48年来,阿勒泰地区年平均气温以0.475℃/10 a的倾向率上升,降水量以11.495 mm/10 a的倾向率增多,年平均气温和年降水量分别于1975和1986年发生了突变性的上升;受其影响,自然植被净第一性生产力以0.2 t/hm2/10 a的倾向率增长,并于1985年发生了突变性的增大.[结论]未来气候的"暖湿化"变化对提高阿勒泰地区自然植被净第一性生产力将产生积极影响,平均而言,在其它条件不变的前提下,年降水量每增多10;,自然植被净第一性生产力将增加7;～9;.年平均气温每升高1℃;自然植被净第一性生产力将增加0.06;～1.56;.     

基于MaxEnt模型预测薄壳山核桃在中国的种植区

  目的  预测当前和未来中国适宜种植薄壳山核桃Carya illinoinensis的地区,对薄壳山核桃的引种栽培提供参考。  方法  基于北美薄壳山核桃栽培区的分布数据和世界环境气候数据,利用MaxEnt模型和ArcGIS预测薄壳山核桃当前以及未来不同气候情景下在中国的适生区范围。  结果  ①训练集和检验集的AUC值分别为0.987和0.985,表明预测结果精度高。②刀切法检验结果和贡献率结果表明:年均气温、最暖季平均气温、年降水量、最干月降水量、最干季平均气温、昼夜温差月均值和气温的季节性是薄壳山核桃生长的关键气候变量。③预测薄壳山核桃当前在中国的适生区主要集中在中东部省份,包括江西、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏和河南;在未来碳排放增强的气候情景下,薄壳山核桃在中国中东部省份的潜在高适生区的面积大幅增加,适生范围有向北移动的趋势,少量延伸到了辽宁东部和吉林南部。  结论  利用MaxEnt模型预测的薄壳山核桃适生区主要集中在中国的中东部省份;随着未来气温的升高,薄壳山核桃的潜在高适生区在中国相应的中东部地区内扩张。图3表3参36     

基于MaxEnt模型的紫椿适生区预测

气候变化通过改变物种的生境进而影响生物多样性。紫椿是一种具有高生态、经济、药用价值的用材树种,在我国与其他香椿属物种一起被称为“中国桃花心木”。了解该物种对生境要求、评价其生境质量、预测其适生区分布有助于紫椿的保护、引种及其人工林的发展。MaxEnt模型的优点在于能利用现存不完整、小样本、离散型分布数据构建物种适生区预测模型,且用受试者工作曲线下面积(AUC)检验预测模型的精度,面积越大精度越高。研究应用紫椿在云南分布数据及MaxEnt软件构建其适生区分布模型,结果表明:适生区分布模型平均训练AUC和平均测试AUC分别为0.959和0.818,说明对紫椿适生区的预测是可靠的;温度季节性变化的标准差、最冷月最低温(℃)、最干季度平均温度(℃)、最冷季度降水量(mm)、年均温变化范围是决定紫椿适生区分布的重要因素。对当代和未来(21世纪50年代,21世纪70年代)气候变暖条件下(RCP2.6情景)的紫椿在云南省和全国适生区面积进行了计算,结果直观、定量反映了气候变化下紫椿适生区的变迁,预测云南省及全国的紫椿适生区随全球变暖而萎缩。      

北方森林生态系统对全球气候变化的响应研究进展

北方森林是地球上第2大生物群区,约占陆地森林面积的30%,提供了从局地到全球的生态系统服务功能。1850年以来,全球性持续升温不断显现,2000—2050年全球至少升高2 ℃,甚至更高。预计到2100年,北方森林区冬季平均温度将升高1.3~6.3 ℃。与此同时,几乎所有的北方森林生态系统功能都将会受到影响,尤其是近几十年来,该区域发生了很多与温度升高相关的潜在生态响应。本文从碳循环、生物多样性、干旱化和林火发生频率以及冻土变化等方面具体综述了北方森林生态系统对于全球气候变化的响应。响应结果如下:1)气候变化对于北方森林碳循环动态的影响是极其复杂的,迄今为止并没有达成共识, 分解对于温度的反应敏感程度至今仍存在很多不确定性。2)动物、植物和微生物(真菌)均对气候变化产生了一定的响应,表现为动物和植物的分布区进一步北移,但真菌的多样性和生产力响应机制尚无法确定。3)北方森林区随气候变化表现为进一步的干旱化和林火发生明显增加。4)北方森林区与冻土伴生,冻土随气候变暖表现出了面积缩小和活动层扩大的趋势。可见,北方森林对气候变化响应明显,尽管到目前为止有些响应机制尚不清楚,但变化趋势十分明显。本文旨在为北方森林的经营和管理提供基础数据和技术支持,实现北方森林的可持续经营。      

Ocean salinities reveal strong global water cycle intensification during 1950 to 2000

Fundamental thermodynamics and climate models suggest that dry regions will become drier and wet regions will become wetter in response to warming. Efforts to detect this long-term response in sparse surface observations of rainfall and evaporation remain ambiguous. We show that ocean salinity patterns express an identifiable fingerprint of an intensifying water cycle. Our 50-year observed global surface salinity changes, combined with changes from global climate models, present robust evidence of an intensified global water cycle at a rate of 8 ± 5% per degree of surface warming. This rate is double the response projected by current-generation climate models and suggests that a substantial (16 to 24%) intensification of the global water cycle will occur in a future 2° to 3° warmer world.     

基于气候与物种扩散的破坏草入侵区域对未来气候变化的响应

[目的]破坏草是中国西南地区危害最为严重的入侵物种之一,每年在当地造成巨额的经济损失.扩散能力与入侵物种的危害性有关,也是决定其分布范围的重要因素,但在目前物种潜在分布和潜在入侵区域的研究中却常常被忽略.[方法]本研究旨在基于物种扩散量化气候变化背景下破坏草的入侵区域,应用最大熵(MaxEnt)模型对破坏草潜在适宜区进...     

基于Biome-BGC模型的千烟洲森林水分利用效率研究

目的为了探究全球气候变化背景下森林生态系统水分利用效率的影响因子及其对气候变化的响应。方法本文利用经PEST模型参数优化后的Biome-BGC模型,对千烟洲森林生态系统2000—2014（CK）年以及不同气候情景变化模式下的水分利用效率及其影响因子进行了探究。结果（1）千烟洲的年均温和最大叶面积指数同水分利用效率呈显著正相关关系（P < 0.01）,降水同水分利用效率间的相关性不显著（P > 0.05）。（2）千烟洲不同情景模式水分利用效率的取值区间是2.09 ~ 3.71 g/kg、均值2.90 g/kg。（3）同CK（2.18 ~ 2.57 g/kg、均值2.38 g/kg）相比,千烟洲各情景模式下大气CO₂浓度增加情景（2.38 ~ 3.41 g/kg、均值2.90 g/kg）、降水和大气CO₂浓度同时增加情景（2.38 ~ 3.33 g/kg、均值2.86 g/kg）、气温和大气CO₂浓度同时增加情景（2.58 ~ 3.71 g/kg、均值3.15 g/kg）、降水和气温同时增加（2.30 ~ 2.84 g/kg、均值2.57 g/kg）及降水、气温和大气CO₂浓度同时增加情景（2.70 ~ 3.60 g/kg、均值3.15 g/kg）的水分利用效率差异显著。但是,降水增加情景（2.09 ~ 2.68 g/kg、均值2.39 g/kg）和气温增加情景（2.13 ~ 2.81 g/kg、均值2.47 g/kg）对水分利用效率的影响不显著。（4）降水和大气CO₂浓度同时增加情景与大气CO₂浓度增加情景的水分利用效率差异不显著,气温和大气CO₂浓度同时增加情景与大气CO₂浓度增加情景的水分利用效率差异显著。结论（1）千烟洲森林生态系统的水分利用效率受到气温和叶面积指数的影响,情景分析表明水分利用效率能很好的对气候变化做出响应。（2）降水、气温和大气CO₂浓度对水分利用效率的影响存在耦合效应。（3）增温对水分利用效率的影响要大于降水。