气候变化对中国植被影响的整合分析

Case studies about the impact of climate change on Chinese vegetation using approaches of observations, experiments and simulations have yielded great achievements during past two decades. However, the synthesis, integration, and especially meta-analysis on these achievements are so far extraordinarily missing. This project aims to tidy up, synthesize and extract available useful information on the ecological impact of climate change based on the meta-analysis and other statistical methods. We will quantify and integrate changes of vegetation in China (happened and will happen) responding to changed climates at species, community, ecosystem and biome levels. We seek the spatial and temporal similarity and dissimilarity, universality and specificity about the impact of climate change on Chinese vegetation, and compare and discriminate their driving forces and mechanisms. Findings will be further applied to provide scientific basis for policy-making and policy decision relevant to deal with climate changes.

在过去的20年间，气候变化对我国植被影响的观测、实验和模拟个案研究取得了大量成果，但综合与集成及整合分析还非常欠缺。本课题利用整合分析定量统计方法，对已经发表的气候变化生态影响进行梳理、集成与信息提取，在植物种、群落、生态系统和生物群区等不同尺度上量化和整合中国植被响应气候变化已经和将要发生的改变，从中寻找气候变化对中国植被影响的时空共性和异性及其普适性与独特性，比较分析与甄别其主要驱动因子和驱动机制，为应对气候变化的政策制定与决策提供科学依据。

在过去的20年间，气候变化对我国植被影响的观测、实验和模拟个案研究取得了大量成果，但综合与集成及整合分析还非常欠缺。通过收集与气候变化影响的观测、实验和模拟等有关的文献5035篇，从中筛选出气候变化对我国植物种和生态系统影响的有效个案研究，包括观测与遥感记录的物候变化、物种变化、植被变化、生产力变化，模拟的物候变化、物种分布变化、植被格局与生产力变化，实验的二氧化碳增浓、增温、增雨/干旱、施肥证据。利用整合分析的方法，从植物种、群落、生态系统和生物群区等不同水平，集成分析全国尺度上气候变化对中国植被影响的观测、模拟和实验证据，发现：1、中国植被响应气候变化已经发生了诸多变化，包括物候期改变、植被界限移动、农作物种植格局变化、植被活动与生产力增加，但区域、植被类型和物种间存在巨大差异。2、气候变化导致物种和植被分布格局的改变，但改变的幅度与方向与物种和植被类型及其区域分布密切相关；气候变化普遍增加植被的生产力，促进植被碳库与土壤碳库；但植被变化模拟的不确定性很大，不同植被模型和不同边界条件对模拟结果的影响深刻。3、增温、增雨/干旱、施肥和增浓等控制试验均显示，未来气候变化显著影响或不影响植被的生物多样性，影响植物个体的生长发育、光合与呼吸作用以及生物量与生产力，但在群体尺度上的证据相对较弱。4、观测、模拟与试验证据之间存在不协同匹配现象。比较分析与甄别主要驱动因子和驱动机制，揭示植被变化和气候变化之间的关系与规律，这将为更准确地评估气候变化对中国陆地生态系统的影响及其未来变化趋势，及应对气候变化的国家和区域政策制定提供理论依据。