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《湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的響應(yīng)及生態(tài)恢復(fù)對(duì)策研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、項(xiàng)目名稱:首席科學(xué)家:起止年限:依托部門:湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的響應(yīng)及生態(tài)恢復(fù)對(duì)策研究沈吉中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究2012.1至2016.8中國(guó)科學(xué)院一、關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題及研究?jī)?nèi)容1.關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題我國(guó)湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)的演化具有明顯的區(qū)域特色。針對(duì)不同區(qū)域湖泊與濕地水資源、生態(tài)資源嚴(yán)重退化等問(wèn)題、以及應(yīng)對(duì)氣候變化的生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)決策需求,本項(xiàng)目擬重點(diǎn)研究過(guò)去2000年來(lái)我國(guó)不同區(qū)域湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)演化的歷史和對(duì)氣候變化與人類活動(dòng)干擾的響應(yīng)和適應(yīng)機(jī)制,進(jìn)而提出適合不同區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和恢復(fù)理論與對(duì)策。主攻的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題是:(
2、1)表征不同區(qū)域湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)特征的指標(biāo)系列我國(guó)不同區(qū)域氣候和自然環(huán)境差異明顯,這就決定了湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能及其演化具有明顯的區(qū)域特色。因此,開(kāi)展牛態(tài)系統(tǒng)演化對(duì)全球變化響應(yīng)的研究,首先必須了解各個(gè)區(qū)域湖泊與濕地的現(xiàn)生生物種類組成、群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系;分析沉積物中生物遺存的組成,選擇并建立能有效指示不同區(qū)域湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)特征的指標(biāo)體系,這是開(kāi)展項(xiàng)目研究的關(guān)鍵。此外,依據(jù)現(xiàn)代湖泊與濕地的觀測(cè)、分析和遙感解譯數(shù)據(jù),確定氣候與生物、主要環(huán)境要素之間的函數(shù)關(guān)系,為定量序列的建立、模擬和綜合集成研究提供支撐。(2)不同區(qū)
3、域湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化響應(yīng)的規(guī)律與模式,生態(tài)系統(tǒng)突變或?yàn)?zāi)變的閾值與早期信號(hào)湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)脅迫或干擾的響應(yīng)可能呈現(xiàn)三種基本模式:1)近似線性的漸變模式;2)在某一臨界值發(fā)生劇變的災(zāi)變模式;3)多穩(wěn)態(tài)的災(zāi)變模式。我國(guó)湖泊與濕地牛態(tài)系統(tǒng)類型多,在不同的氣候帶和不同人類活動(dòng)強(qiáng)度下演變的模式和機(jī)理不同,診斷湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化響應(yīng)的模式及機(jī)制,分析系統(tǒng)的敏感性、彈性或恢復(fù)力、突變(災(zāi)變)的閾值及其早期信號(hào),這些是預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和分析系統(tǒng)脆弱性、制定生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)對(duì)策的科學(xué)依據(jù)。(3)氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)
4、演化影響的定量識(shí)別區(qū)分人與自然對(duì)牛態(tài)系統(tǒng)的影響迄今仍是許多國(guó)際計(jì)劃和學(xué)術(shù)界需要解決的瓶頸問(wèn)題。開(kāi)展該關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題研究的意義在于揭示并分辨氣候?qū)﹃P(guān)鍵環(huán)境過(guò)程(水文、營(yíng)養(yǎng)循環(huán))、生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性的影響作用,并將這些影響設(shè)計(jì)到減緩和適應(yīng)未來(lái)氣候變化的策略中,以減少預(yù)測(cè)結(jié)果的不確定性。未來(lái)的湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)狀況并不會(huì)簡(jiǎn)單地響應(yīng)于氣候變化,還必須考慮人類活動(dòng)的影響和不同驅(qū)動(dòng)因子Z間的相互作用。在這種情況下,必須了解不同時(shí)間尺度上生態(tài)系統(tǒng)綜合響應(yīng)氣候變化與人類活動(dòng)的行為方式和特點(diǎn),并用定量化指標(biāo)加以表達(dá),通過(guò)模擬手段加以區(qū)分。2、主要研究?jī)?nèi)
5、容(1)不同區(qū)域湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)特征及關(guān)鍵控制因子根據(jù)我國(guó)湖泊與濕地分布和氣候變化影響的特征,分區(qū)調(diào)查不同環(huán)境梯度湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),確定影響生態(tài)系統(tǒng)的功能群、關(guān)鍵生態(tài)和環(huán)境因子、及其在表層沉積物中的記錄,依此建立表征我國(guó)不同區(qū)域典型湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)體系;結(jié)合環(huán)境梯度分析與定點(diǎn)觀測(cè)和遙感數(shù)據(jù),明確牛態(tài)系統(tǒng)特征(生物種類組成、群落結(jié)構(gòu)、生物多樣性等)與關(guān)鍵環(huán)境因子(水文、鹽度、營(yíng)養(yǎng)鹽等)和氣候要素(氣溫、降水)的關(guān)系,為定量重建氣候要素、環(huán)境因子的變化過(guò)程奠定基礎(chǔ)。(2)典型湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)的歷史演化過(guò)程分析我國(guó)不同
6、區(qū)域典型湖泊與濕地的沉積記錄,建立以年代為標(biāo)尺的高分辨率理化與生物/生物標(biāo)志物指標(biāo)序列,定量提取氣候要素(溫度和降水)、湖泊水文(水位和鹽度)、水質(zhì)(營(yíng)養(yǎng)鹽)變化信息,重建過(guò)去2000年來(lái)典型湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性演化歷史,剖析生態(tài)系統(tǒng)演化的行為特征,包括生態(tài)系統(tǒng)災(zāi)變的早期信號(hào)和閾值,揭示不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)演化的差異,同時(shí)開(kāi)展氣候變化對(duì)湖泊與濕地碳埋藏通量影響的研究。(3)氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)演化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制在建立我國(guó)不同區(qū)域典型湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境因子及生物指標(biāo)序列的基礎(chǔ)上,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)模型和數(shù)值模擬方法闡明生
7、態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、生物多樣性演變與環(huán)境因子的關(guān)系;通過(guò)比較不同人類活動(dòng)強(qiáng)度和不同氣候影響的湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)演化特征,結(jié)合不同區(qū)域的氣候參數(shù)、人類活動(dòng)信息、以及歷史文獻(xiàn)記載,定量區(qū)分人類活動(dòng)和氣候變化對(duì)湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)演化影響的貢獻(xiàn),揭示不同區(qū)域和不同類型湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)演化的自然和人為驅(qū)動(dòng)機(jī)制。(4)不同區(qū)域應(yīng)對(duì)氣候變化的湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)策在確定我國(guó)不同區(qū)域湖泊與濕地生態(tài)系統(tǒng)演化特征及其與人類活動(dòng)、氣候變化關(guān)系的基礎(chǔ)上,建立包括氣候、水量、水質(zhì)、生物等的生態(tài)系統(tǒng)演化綜合模型,通過(guò)模型參數(shù)選定和不同情景設(shè)置,對(duì)未來(lái)氣候條件下湖泊
8、與濕地生態(tài)系統(tǒng)的演變趨勢(shì)進(jìn)行模擬預(yù)測(cè),揭示不同區(qū)域的牛態(tài)演變模式及其差異特征;結(jié)合不同區(qū)域人類活動(dòng)的特征與強(qiáng)度,提出應(yīng)對(duì)氣候變化的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和保護(hù)對(duì)策,包括建立生態(tài)恢復(fù)的參考目標(biāo)、降低人類活動(dòng)與氣候變化的綜合彫響、提高