湖泊与湿地生态系统对全球变化的响应及生态恢复对策研究.docx
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湖泊与湿地生态系统对全球变化的响应及生态恢复对策研究
项目名称:
湖泊与湿地生态系统对全球变化的响应及生态恢复对策研究
首席科学家:
沈吉中国科学院南京地理与湖泊研究所
起止年限:
2012.1至2016.8
依托部门:
中国科学院
一、关键科学问题及研究内容
1、关键科学问题
我国湖泊与湿地生态系统的演化具有明显的区域特色。
针对不同区域湖泊与湿地水资源、生态资源严重退化等问题、以及应对气候变化的生态保护和恢复决策需求,本项目拟重点研究过去2000年来我国不同区域湖泊与湿地生态系统演化的历史和对气候变化与人类活动干扰的响应和适应机制,进而提出适合不同区域的生态系统保护和恢复理论与对策。
主攻的关键科学问题是:
(1)表征不同区域湖泊与湿地生态系统特征的指标系列
我国不同区域气候和自然环境差异明显,这就决定了湖泊与湿地生态系统结构功能及其演化具有明显的区域特色。
因此,开展生态系统演化对全球变化响应的研究,首先必须了解各个区域湖泊与湿地的现生生物种类组成、群落结构及其与环境因子的关系;分析沉积物中生物遗存的组成,选择并建立能有效指示不同区域湖泊与湿地生态系统特征的指标体系,这是开展项目研究的关键。
此外,依据现代湖泊与湿地的观测、分析和遥感解译数据,确定气候与生物、主要环境要素之间的函数关系,为定量序列的建立、模拟和综合集成研究提供支撑。
(2)不同区域湖泊与湿地生态系统对气候变化响应的规律与模式,生态系统突变或灾变的阈值与早期信号
湖泊与湿地生态系统对胁迫或干扰的响应可能呈现三种基本模式:
1)近似线性的渐变模式;2)在某一临界值发生剧变的灾变模式;3)多稳态的灾变模式。
我国湖泊与湿地生态系统类型多,在不同的气候带和不同人类活动强度下演变的模式和机理不同,诊断湖泊与湿地生态系统对气候变化响应的模式及机制,分析系统的敏感性、弹性或恢复力、突变(灾变)的阈值及其早期信号,这些是预测未来发展趋势和分析系统脆弱性、制定生态保护与恢复对策的科学依据。
(3)气候变化和人类活动对湖泊与湿地生态系统演化影响的定量识别
区分人与自然对生态系统的影响迄今仍是许多国际计划和学术界需要解决的瓶颈问题。
开展该关键科学问题研究的意义在于揭示并分辨气候对关键环境过程(水文、营养循环)、生态系统与生物多样性的影响作用,并将这些影响设计到减缓和适应未来气候变化的策略中,以减少预测结果的不确定性。
未来的湖泊与湿地生态系统状况并不会简单地响应于气候变化,还必须考虑人类活动的影响和不同驱动因子之间的相互作用。
在这种情况下,必须了解不同时间尺度上生态系统综合响应气候变化与人类活动的行为方式和特点,并用定量化指标加以表达,通过模拟手段加以区分。
2、主要研究内容
(1)不同区域湖泊与湿地生态系统特征及关键控制因子
根据我国湖泊与湿地分布和气候变化影响的特征,分区调查不同环境梯度湖泊与湿地生态系统结构,确定影响生态系统的功能群、关键生态和环境因子、及其在表层沉积物中的记录,依此建立表征我国不同区域典型湖泊与湿地生态系统结构的指标体系;结合环境梯度分析与定点观测和遥感数据,明确生态系统特征(生物种类组成、群落结构、生物多样性等)与关键环境因子(水文、盐度、营养盐等)和气候要素(气温、降水)的关系,为定量重建气候要素、环境因子的变化过程奠定基础。
(2)典型湖泊与湿地生态系统的历史演化过程
分析我国不同区域典型湖泊与湿地的沉积记录,建立以年代为标尺的高分辨率理化与生物/生物标志物指标序列,定量提取气候要素(温度和降水)、湖泊水文(水位和盐度)、水质(营养盐)变化信息,重建过去2000年来典型湖泊与湿地生态系统和生物多样性演化历史,剖析生态系统演化的行为特征,包括生态系统灾变的早期信号和阈值,揭示不同区域生态系统演化的差异,同时开展气候变化对湖泊与湿地碳埋藏通量影响的研究。
(3)气候变化和人类活动对湖泊与湿地生态系统演化的驱动机制
在建立我国不同区域典型湖泊与湿地生态系统的环境因子及生物指标序列的基础上,应用统计模型和数值模拟方法阐明生态系统结构、生物多样性演变与环境因子的关系;通过比较不同人类活动强度和不同气候影响的湖泊与湿地生态系统演化特征,结合不同区域的气候参数、人类活动信息、以及历史文献记载,定量区分人类活动和气候变化对湖泊与湿地生态系统演化影响的贡献,揭示不同区域和不同类型湖泊与湿地生态系统演化的自然和人为驱动机制。
(4)不同区域应对气候变化的湖泊与湿地生态系统恢复对策
在确定我国不同区域湖泊与湿地生态系统演化特征及其与人类活动、气候变化关系的基础上,建立包括气候、水量、水质、生物等的生态系统演化综合模型,通过模型参数选定和不同情景设置,对未来气候条件下湖泊与湿地生态系统的演变趋势进行模拟预测,揭示不同区域的生态演变模式及其差异特征;结合不同区域人类活动的特征与强度,提出应对气候变化的生态系统恢复和保护对策,包括建立生态恢复的参考目标、降低人类活动与气候变化的综合影响、提高生态系统恢复力,提出应对生态灾变的对策(如流域土地利用、湖泊与湿地水资源配置、污染负荷管理、资源合理开发和生态系统结构调控等)。
上述研究内容中,第1项内容主攻表征不同区域湖泊与湿地生态系统特征的有效指标体系,并建立气候要素/环境因子/生物种类之间的函数关系,为第2项研究内容中沉积物指标分析奠定基础,也为定量重建气候、环境要素序列提供方法;第2项内容主攻各个区域湖泊与湿地生态系统演化历史,并定量重建气候要素、环境因子的变化过程,回答生态系统演化的行为特征,为第3、第4项内容的开展提供数据、模拟参数和边界条件;第3项内容主攻不同区域生态系统演变的动力机制,区分人与自然对生态系统变化的贡献,为模拟预测提供依据;第4项内容主攻生态系统演变的未来情景预测,并提出适应与减缓气候变化影响的策略,是整个项目的出口。
二、预期目标
总体目标
在科学贡献方面,本项目将完善湖泊与湿地生态系统长期演化的理论与方法,发展气候变化和人类活动影响下生态系统区域演化模式,引领我国湖沼科学的发展,拓展生态学研究领域;进一步提升古湖沼学在过去全球变化研究中的地位和作用,促进古湖沼学与湖沼学、水文学、生态学、环境科学等相关学科的交叉与融合,为全球变化研究和地球表层系统科学的发展作出贡献。
在国家需求方面,针对我国不同区域、不同类型湖泊与湿地生态系统退化引发的生态环境问题,评估气候变暖背景下湖泊与湿地生态系统的环境效应及未来趋势,提出生态系统保护与恢复对策,加强我国应对全球变化的能力。
具体目标
1、理论方面的预期进展
(1)项目预期在国际学术界广泛关注的湖泊与湿地生态系统演化对全球变化响应机制方面取得突破性进展,在生态系统突变或灾变阈值、早期信号和发生机理、湖泊与湿地生态系统响应气候变化的区域差异、以及气候变暖对生态系统结构变化的影响等方面提出新见解,发展湖泊与湿地生态系统演化的区域模式。
项目还通过浅水湖泊与湿地碳埋藏通量的研究,对陆地碳埋藏的过程与机制提出新的认识。
(2)项目将从生态系统长期演化的视角,模拟不同增温条件下湖泊与湿地生态系统响应的情景,提出不同区域湖泊与湿地生态系统恢复和保护策略,以及生态系统恢复的参考标准。
(3)以现代湖泊与湿地过程监测和表层沉积记录分析比较为主要手段,以生态系统特征指标为纽带,促进古湖沼学、湖沼学和生态学的有机衔接,发展湖泊与湿地生态系统研究的理论体系,丰富全球变化研究的内涵。
2.方法方面的预期进展
(1)在生态系统演化研究上,将通过现代湖泊与湿地水体生物和表层沉积物中生物遗存调查对比与分析,建立表征不同区域湖泊与湿地生态系统特征的有效指标体系。
(2)通过不同区域湖泊与湿地环境-生物数据库的建立与应用,获得气候要素、环境要素(水文、盐度、营养水平等)和生物种类之间的多种函数关系,重建不同地区湖泊与湿地生态系统变化的定量序列。
(3)采用统计学方法和生态模型,发展包括气候、水量、水质和生物等的生态系统演化综合模拟方法,进行生态系统演化的模拟和预测。
3、人才培养和基地建设
项目将培养一批具有综合创新能力、能够引领学科发展和具备国际竞争能力的学术带头人和中青年骨干人才;建设一支稳定的、能够立足于国际科学前沿的、研究湖泊与湿地生态系统演化的学术团队。
建设以国家/部门重点实验室、野外台站为依托的生态系统长期演化研究基地和实地观测、实验模拟平台。
预期培养杰出青年基金获得者或百人计划人才2-3名,培养博士生15-20人、硕士生15-20人以上。
项目将在国内外主流学术刊物上发表学术论文120篇左右,其中SCI论文60-80篇,出版专著1-2部。
提交不同区域湖泊与湿地生态系统研究的有关生态、水环境、沉积记录、定量重建和模拟结果等数据集。
提交不同区域湖泊与湿地生态系统保护和恢复对策研究报告,以及国家咨询报告2-3份。
三、研究方案
1、总体研究思路
围绕科学和国家目标,项目的研究思路是:
调查监测不同区域现代湖泊与湿地生态系统结构,建立表征生态系统特征的关键生物类群及其与气候、环境因子之间的函数关系;通过沉积物中生物遗存、间接指示生物种类的有机地化指标、生物标记物等多指标分析,重建过去2000年来不同区域湖泊与湿地生态系统演变的过程,包括气候、水文、营养水平、生物组成及生物多样性变化等。
揭示我国不同区域典型湖泊与湿地不同生态系统演化的规律与模式,确定其变率与变幅、弹性与恢复力、灾变的阈值与早期信号等生态系统演化特征;利用统计分析和数值模拟等多种手段,阐明气候变化、人类活动对湖泊与湿地生态系统演化的影响与驱动机制;最后,运用气候-人类活动-生态系统综合模型定量区分人类活动的影响,并预测不同增温条件下生态系统演化的情景,提出我国不同区域湖泊与湿地生态系统恢复及保护的对策和相应的生态恢复参考目标。
项目总体研究思路框图
2、研究区域选择
我国湖泊与湿地分布广泛,生态类型多样。
在不同的气候环境梯度背景下,我国不同区域湖泊与湿地生态系统响应全球变化的特点、胁迫因子的差异、响应规律及模式、参考生态标准,是当前制定生态建设与恢复策略亟待解决的问题。
青藏高原气候寒冷,受人类活动影响弱,分布着世界上海拔最高的湖泊,近年来该区增温明显,冰雪融水增加,湖泊扩张;非冰融水补给为主的湖泊持续萎缩。
不同补给类型湖泊生态系统演化对气候变暖的响应差异研究极具区域代表性,有助于深入理解全球变化、冰川进退、流域与湖泊生态系统相互作用的关系,并在高海拔寒冷地区湖泊生态系统响应增温的机理方面提出新的认识。
分布于西北干旱区的不同类型湖泊(山地湖泊、绿洲湖泊、荒漠湖泊),对气候变化及其引起的水量平衡的响应程度不同,人类活动对这三类湖泊的干扰强度也不同。
深入理解这些类型湖泊的水文-生态系统对气候变化和人类活动的响应过程与机制,可为干旱区湖泊生态恢复和区域生态建设决策提供重要的科学依据。
云贵高原地处西南季风湿润区,本区地形高差大,植被带的空间分布高度浓缩,是我国生物多样性最丰富的地区。
由于新构造运动强烈,该地区的湖泊分布以高山湖泊和断陷谷地深水湖泊为特征,具有半封闭的特点,形成了以土著种为特色的生态系统。
在气候和人类活动影响下,一些湖泊生态系统急剧退化,而另一些湖泊至今仍保持着基本自然的生态状态。
揭示不同海拔深水湖泊生态系统和生物多样性演化对气候变化的响应规律和机制,可为不同深水湖泊生态环境的保护和管理提供相应对策,并为验证深水湖泊生态演化理论提供重要实证。
长江中下游和东北平原是我国淡水、浅水湖沼湿地主要分布区。
在强烈人类活动干扰下,出现水质恶化、生物多样性急剧下降、生态系统服务功能退化等严重生态环境问题。
目前,东部平原地区大部分浅水湖泊藻类异常增殖并已形成灾害,部分重污染的湖泊可能已经超过生态系统自然演化的阈值。
东北平原是我国湿地集中分布区之一,大规模的垦殖已使湿地面积丧失近2/3,在气候变化和人类活动的共同作用下,水土流失严重,盐碱化规模不断扩大,湿地生态系统和生物多样性严重退化。
重建该区浅水湖泊和沼泽湿地生态系统的长期演化过程,区分人类活动的影响份额,可为受损生态系统的恢复提供对策。
综上所述,以上四个地区分布了我国主要的湖泊和湿地,并且这些地区气候差异显著,是我国湖泊与湿地生态系统响应于全球变化的代表区域。
由此,项目选择上述四个地区的典型湖泊和湿地开展研究。
3、研究方案和技术路线
(1)不同区域典型湖泊与湿地生态系统调查监测
●典型湖泊与湿地选择
项目在青藏高原地区选择以冰融水补给为主的然乌湖、卡拉库里湖和以非冰融水补给为主的纳木错、阿牙克库木;西北干旱区山地湖泊喀纳斯湖、绿洲湖泊博斯腾湖、荒漠区苏干湖和艾比湖;云南高原不同海拔的抚仙湖、泸沽湖、洱海、哈巴雪山黑海;位于长江中下游的巢湖、鄱阳湖湿地,东北的兴凯湖和洪河湿地。
●典型湖泊与湿地生态与环境指标的调查与监测
分区开展上述湖泊与湿地的生态与环境调查、监测和遥感数据采集。
生态调查,包括生物种群结构、浮游生物、底栖生物、大型水生动物及大型水生植物的组成与生物量、丰度、密度、多样性等,目的是查明生态系统的主要功能群。
水环境要素的调查和监测,包括水深、水温、营养盐浓度、盐度、分层结构、溶解氧、溶解有机碳、pH、叶绿素a、入湖河流流量、水质等。
表层沉积物中生物与环境指标的分析,包括硅藻、摇蚊、植物残体、枝角类、介形虫、有壳变形虫、色素、碳/氮/磷含量、生物标志物等。
在上述调查的基础上,通过对比分析现生生物种群组成和沉积物中保存的生物遗存的分布特征,提取沉积物中能代表生态系统结构功能群的有效指标,特别是指示湖泊初级生产力的浮游植物指标;通过生物与水环境关系的研究,提取关键的环境要素;进而结合遥感和气象台站资料,分析生态系统特征、关键环境因子和气候要素的关系。
●区域空间湖泊与湿地调查数据采集与定量方法的建立
为了实现气候环境要素的定量重建,项目将在已建立的青藏高原区、西北干旱-半干旱区、川滇高原区、东部平原区大量湖泊与湿地生物(硅藻/介形类/摇蚊/有壳变形虫/孢粉等)-气候环境数据库基础上,适当增加一些湖泊的调查,完善数据库,进一步提高区域转换函数的推导能力。
计划补充采集20个东北平原浅水湖泊和湿地样点、西北干旱区10个湖泊样点。
利用数理统计软件(CANOCO4.5、C2程序),建立上述不同区域不同生物与水环境要素(盐度、水深、总磷等)或气候要素(温度、降水)的转换函数。
同时开展表层沉积物中长链不饱和烯酮指标(Uk37)、GDGT类化合物指标TEX86、水生生物分子标志物如固醇类化合物单体稳定氢同位素(δD)等分析,研究这些指标同水温、降水间的函数关系。
(2)高精度年代、指标的实验测试和环境要素的定量重建
●高质量沉积岩芯提取与年代学测定
项目将对上述典型湖泊与湿地,利用水上平台和活塞采样设备、冷冻重力采样设备、俄制刀式采样设备(针对湿地沉积)进行钻孔沉积物提取。
采用AMS14C、210Pb/137Cs定年技术,进行精确年代序列的建立。
对有纹层沉积的湖泊,还将采用纹层计数定年,结合AMS14C、210Pb/137Cs定年进行交叉检验。
对历史记载丰富的地区,结合历史事件与沉积记录,对年代进行校验。
14C测年材料尽量使用炭屑、陆生植物残体或提取胡敏素进行年代测定以避免碳库效应。
●气候、环境、生态系统、人类活动等要素的定量提取
分析测试沉积岩芯各种环境代用指标,利用水生生物分子标志物定量提取水温和水深信息;利用硅藻/介形类/摇蚊/有壳变形虫-水环境要素的转换函数定量提取盐度、总磷浓度、水深等水环境参数,利用长链不饱和烯酮指标(Uk37)、GDGT类化合物指标TEX86定量提取水温信息;利用硅藻、介形类、摇蚊、枝角类、孢粉、植物残体、藻类色素、有壳变形虫(限于湿地)、微生物等指标,获得生物种群结构(浮游植物、底栖生物及大型水生植物)、生物量、丰度、多样性等生物的定量序列;对沉积物碳埋藏速率和通量,将基于年代和有机碳、总碳含量的分析结果进行估算;在人类活动强烈的地区,利用历史文献和资料记载定量获得人口、土地利用等人类活动的信息。
针对不同研究区,气候序列的重建将依据不同途径获得:
通过钻孔高分辨沉积孢粉记录,借助孢粉-气候转换函数,实现温度和降水的重建;通过全球海气耦合模型(ECHO-G)长积分模拟(嵌套区域模型的动力降尺度或统计降尺度)输出结果获得温度和降水序列;应用前人已建立的树轮气候序列。
●湖泊与湿地生态系统演变的历史重建
在上述各种信息定量提取的基础上,重建以生物种群结构、浮游生物、底栖生物及大型植物的生物量、丰度、多样性、关键水环境要素等为特征的典型湖泊与湿地生态系统演化历史;研究区域气候变化与生态系统演化的关系。
(3)统计分析与数值模拟
●生态演化序列的统计特征分析
根据不同区域重建的定量序列(气候、水环境要素、生物种群特征等)进行滤波和频谱、概率和极端值等分析,揭示生态系统演化周期、变率、突变、趋势特征,分析不同阶段生态系统演变的特点及偏离自然演化轨迹的程度。
统计技术借助MatLab平台的通用矩阵程序操作,还拟采用古生态学应用较为成功的统计方法,例如计算生物属种响应环境最佳适宜值的非参数相关Logistic模式、对生态因子与气候和环境变量多元回归的方差配置分析法等,并采用CANOCO软件和R软件平台(R-DevelopmentTeam)程序包来实现。
●气候变化与人类活动对生态系统演化影响贡献的统计分析
基于不同地区湖泊与湿地生态系统演化的多种定量序列,以生物指标作为响应变量,以气候、水环境要素和人类活动指标为影响变量,分析和评估生态系统不同演化阶段气候变化和人类活动影响的分量。
采用包括参数序列和非参数序列的相关分析、多元变量和主成分回归(PMR)等统计技术,诊断生物群落的最大变率,揭示不同演化阶段各种环境因子与生物演化的关系。
采用指数法和GAM统计模型(Generalizedadditivemodeling),定量区分不同研究区人类活动和气候因子对生态系统的影响。
●构建生态系统长期演化模型,揭示生态系统演化的机理与驱动要素
在东部平原区采用以能量和物质平衡为基础,耦合水动力过程、营养盐循环过程和生物生长与代谢过程为一体的EcoTaihu三维水生态动力模型。
该模型针对大型浅水湖泊生态系统,成功地模拟了太湖水体氮磷以及浮游植物生物量长期变化过程,并在长江中下游的湖泊中得到了应用。
本项目拟采用现代生物-环境数据库和上述生态系统长期演化过程中生物-环境要素统计关系,进行模型初始场设置和参数率定,根据生态系统演化的多种定量序列(气候、水环境要素和人类活动指标)设置和扩大模型模拟的边界场,提高模型对长时间尺度(100-103年)模拟的能力,构建生态系统长期演化模型。
在气候因子和人为活动驱动下的土地利用、水产养殖、湖泊围垦等边界条件下,进行年际分辨率的长时间序列模拟、特征时期模拟和敏感因子试验。
在西北干旱区,拟采用以水量平衡为核心、具有生物过程的SWAT模型,依据典型湖泊生态系统演化的数据以及已建立的长期湖泊水文过程与生物过程的定量关系,构建和扩大模型试验的边界场,进行现代控制试验基础上的长时间序列试验、极端年份和时段的模拟试验,以再现现代生态系统过程、反演长期变化与变率,并以沉积记录反演的生态特征对模拟的结果加以验证。
进而通过外强迫条件的敏感性试验,分析不同阶段生态系统演化的机理与驱动要素,以及长期演化的规律。
●生态系统演化未来趋势预测与对策建议
应用上述的统计模型和生态演化模型,预测未来不同增温和流域发展规划条件下,并在气候与人类活动的预测情景的驱动下,模拟生态系统未来变化趋势。
结合长序列演化周期、变率、趋势、突变点、早期信号以及生态恢复的参考目标,有针对性地提出适应与减缓气候变化影响的对策建议。
研究方案与技术路线框图
4、可行性分析
(1)项目具备良好的研究基础和丰厚的科学积累,拥有中国湖泊数据库、中国沼泽湿地数据库、中国古湖泊数据库,积累了丰富的基础资料;最近十年来,项目组成员陆续建立和发展了不同区域现代生物和水环境的数据库,并建立了多种生物-水环境要素的转换函数;通过最新一轮全国湖泊水量、水质和生物调查,掌握了不同湖区湖泊动态变化的最新资料。
上述数据和资料为开展本项目研究奠定了坚实的基础。
(2)项目研究具备良好的科研和实验支撑平台。
项目承担单位拥有开展湖泊与湿地生态系统研究的多个国家和部门重点实验室,包括湖泊与环境国家重点实验室、中国科学院湿地生态与环境重点实验室、西部环境教育部重点实验室、中国科学院青藏高原环境变化和地表过程重点实验室等,以及相关野外生态环境监测台站(三江平原沼泽湿地生态系统国家野外科学观测研究站、太湖湖泊生态系统国家野外站、鄱阳湖湖泊湿地生态系统研究站、云南深水湖泊研究站、中国科学院藏东南高山环境综合观测研究站等),拥有满足项目开展野外观测、样品采集和实验分析测试的设备。
(3)在研究基础方面,项目组集中了一批长期从事全国湖泊与湿地生态、水文与化学、古生态和古环境、过去全球变化等领域研究的优秀学者,具有扎实的理论基础和丰富的研究经历,把握相关学科的领域前沿,学科组合和人才优势明显,有能力保证项目的顺利实施。
5、研究的特色与创新性
与国内外同类研究和以前的研究相比,本项目的特色和创新性表现为以下3个方面:
(1)研究思路上以现代生态过程与沉积记录的关系研究为桥梁,实现古今生态系统的衔接。
从湖泊与湿地现代生态过程切入,深入研究生物、水环境和表层沉积记录之间的关系,发现并建立表征湖泊生态系统特征(特别是浮游植物)的有效指标系列;并运用生物-水环境要素多种转换函数关系,实现以沉积记录为核心反演生态系统长期演化的过程。
(2)科学认识上填补对生态系统长期演化规律认识的空白。
由于监测记录时间序列的限制,较长期以来,对湖泊与湿地生态系统演化的认识是建立在年或年代际的水平上,且大多基于生态系统已发生退化的状态。
本项目利用沉积记录定量反演生态系统长期演化的历史,揭示其演化过程中的周期与变率、弹性与恢复力、灾变的阈值与早期信号等生态系统演化特征。
在我国巨大的气候梯度及环境差异条件下,不同类型湖泊与湿地生态系统研究的结果不仅能填补对生态系统演变规律认识的空白,而且对生态系统演化的理论将提出新的认识。
(3)研究方法上突破现有生态系统模型在长时间尺度模拟上的制约。
由于目前生态系统模型是基于几十年观测数据设定阈值和参数,并主要应用于现代生态过程的研究,缺乏模拟长期生态系统演化的能力。
为此,项目将重置或扩大现有模型的边界场,改变参数设置,提高模型模拟长期生态系统演化所需要承受的长时间尺度、大环境变幅和有限参数的能力。
以沉积记录反演的生态特征对模拟输出结果进行检验,进而通过外强迫条件的敏感性试验,分析不同阶段生态系统演化的机理和驱动要素。
6、课题设置
我国湖泊与湿地类型多样,分布广泛。
前已述及青藏高原、西北干旱区、东部平原(长江中下游和东北平原)和云南高原这四个地区分布了我国主要的湖泊和内陆湿地,并且这些地区的气候环境特征、湖泊与湿地类型、生态系统演化特点、对气候变化的响应方式和生态胁迫因素各不相同,成为研究湖泊与湿地生态系统响应于全球变化的代表区域。
为了实现项目的总体目标,解决关键科学问题,突出区域特色,获得有区域代表性的湖泊与湿地生态系统响应模式,项目按研究区设立4个课题,最终通过模拟手段综合集成,提出不同区域生态系统恢复的策略。
其中第一至第四课题分别对青藏高原高寒区、西北干旱区、东部平原区和西南湿润区开展典型湖泊与湿地生态系统演变过程研究,通过建立生态系统的功能群和有效指标体系,定量重建过去2000年来生态系统演化的历史。
项目的综合集成和对策研究是总出口,拟在第四课题中设置一个专题开展研究。
上述4个课题都将为项目总出口提供研究数据,包括气候、人类活动、表征生态系统特征的定量序列、不同气
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- 关 键 词:
- 湖泊 湿地 生态系统 全球 变化 响应 生态 恢复 对策 研究