气候变化背景下青藏高原湿地生态系统响应特征:回顾与展望
牛振国,景雨航,张东启, 张波
研究概述
青藏高原作为“世界屋脊”和“亚洲水塔”,其湿地是高原生态系统的重要组成部分,是连接高原多圈层的中心枢纽,具有水源供给、生物多样性保护和环境调节等重要功能。近年来,气候变化加剧了青藏高原湿地的脆弱性,使高原湿地保护面临一系列挑战。
目前对高原湿地类型的存在多样化的认知,研究主要集中在水体(湖泊),沼泽和沼泽化草甸,而对湿地其他类型(如洪泛湿地、人工湿地和湿草甸等)关注较少,对高原湿地的生态功能缺少系统性和综合性的评价。
气候变化导致了青藏高原湿地水面的连续扩张,但不同类型的植被型湿地持续减少。不同类型湿地面积变化存在较大的时空差异。冻土与湿地关系缺乏整体性的科学认知。针对整个高原尺度的湿地而言,多个研究之间存在湿地类型不一致、相关研究的连续性和可对比性不足,使准确研判湿地变化趋势、探究湿地变化的驱动因素以及湿地保护方面缺乏科学数据支撑。
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气候变化通过对光、温、水等因子的分配影响湿地植被的组成和分布,其中以水分调节的改变为主要驱动因素。受气候干暖化的影响,高寒沼泽向草地退化,改变了高原生态系统的结构,湿地生态环境进一步恶化。气候变化将深刻影响湿地对高原水资源的调蓄功能。目前对高原水资源的分布及变化的认识存在不一致的认知,理解湿地对水资源的调蓄机制,可为科学评价高原水资源提供基础。
作者文章|青藏高原湿地分布
湿地对 CH4和CO2等气体的固定和释放起着重要的开关作用,既是重要的碳库(固定CO2),也是重要的碳源(CH4排放)。但对于青藏高原湿地在碳循环中的角色,依然存在不同的意见,亟需深入理解湿地碳源汇的物理机制,掌握湿地的时空动态特征。
©作者文章|基于时间序列数据的青藏高原色林错湖泊水面变化
由于高原自然环境的特殊性,缺乏长期时空连续的湿地数据产品是湿地研究和保护中面临的首要问题。开展空天地协同观测,实现多源数据综合,探索深度学习新技术的应用,可为解决此问题提供有效的解决途径。
湿地生态系统在青藏高原多圈层相互作用中起到了重要的中介作用。湿地生态过程包含水、土、动植物等诸多系统元素,涉及多个学科。开展多学科交叉,从多个维度(生物多样性、水文循环、碳循环等)理解湿地对气候变化响应机制;开展高寒湿地生态功能定量评估,加强湿地变化的环境效应识别与模拟;区分人类活动和气候变化对湿地生态系统的影响等,将推动对高原湿地形成更全面、科学认知,为决策者提供科学依据,推动湿地管理和保护的可持续发展。
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http://www.climatechange.cn/CN/10.12006/j.issn.1673-1719.2024.083
牛振国 研究员
单位: 中国科学院空天信息创新研究院
研究领域:湿地生态于环境遥感
《气候变化研究进展》创刊于2005年5月
由中国气象局主管、国家气候中心主办
中国科技核心期刊(CJCR)
《中国科学引文数据库》(CSCD)核心期刊
《中文核心期刊要目总览》第6版之大气科学类核心期刊
《气候变化研究进展》2023影响因子2.188
《Advances in Climate Change Research》被SCI收录
ACCR 2023影响因子6.4
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