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中国东部陆地农业生态系统研究取得重大进展
关键字:农业生态系统   时间: 2002-12-03  点击率: 97910
  摘 要:   自1998年华南植物所主持国家基金重大项目“中国东部陆地农业生态系统与全球变化相互作用机理研究”以来,在7个参加单位和50多名科学家的努力下,已取得丰硕的阶段性成果。 
中国东部陆地农业生态系统研究取得重大进展

华南植物所 作者:陈新权 陆宏芳

  自1998年华南植物所主持国家基金重大项目“中国东部陆地农业生态系统与全球变化相互作用机理研究”以来,在7个参加单位和50多名科学家的努力下,已取得丰硕的阶段性成果。
  全球变化是当前科学界关注的焦点,也是全体民众包括政治界关心的热点。刚结束的南非世界首脑峰会通过的决议有许多与此相关。我国也已批准了旨在减少CO2排放、减缓全球变化压力的京都决议。80年代由国际科联(ICSU)发起的IGBP计划标志着世界科学界对这一全球性问题展开全面的联合研究。GCTE作为IGBP的核心计划之一,其目的在于研究陆地生态系统与全球气候变化及人类社会、经济和土地利用之间的相互作用的耦合关系,预测生态系统的结构、功能和未来变化,为人类采取对策提供理论依据。而“全球变化对农林业的影响”则是其4个中心问题之一。研究农业生态系统与全球变化的相互作用机制,建立我国农业生态系统动态变化的区域模型,加深理解我国农业生态系统在自然和人为双重作用力驱动动态变化规律,评价其能否随全球变化保持可持续发展的能力,有助于科学地判断在全球变化条件下我国未来食物资源保障的能力,进而为协调我国农业生态系统与全球气候变化提供可操作的调控途径,这正是实现我国可持续发展迫切需要从科学上解决的难题。
  东部陆地农业生态系统与全球变化研究项目取得的阶段性成果主要有:
  在中国东部南北样带范围内选择了涵盖农田、森林和草地的20余个定位研究站,并开展了水、土、气、生的综合观测,获取了一大批实测数据。各课题组收集了大量与样带有关的生态环境、社会和经济数据,并建立了11个数据库。这些数据为项目组的综合研究奠定了坚实的基础,并为国家有关部门决策提供了依据。
  进行了样带内森林、草地、农田生态系统的群落结构、能量环境、能量流动与生产力形成机制的研究,确定了制约各主要农业生态系统类型生产力的部分关键因子,建立样带内农业生态系统生物量、生产力分布格局图,应用与改进了斑块、景观和区域尺度的生态系统生产力模型,并模拟了全球变化情景下的可能反馈。
  采用梯度样带途径研究了中国东部农业生态系统结构、功能和过程机理,重点研究土壤中C、N循环、转化的过程、影响因素及时空分异规律。
  揭示东部样带土地利用和土地覆盖格局的变化,尤其全球变化条件下农业区划、植被分布区划的变化,以及对自然生产力、自然环境和社会经济发展的影响。发现了农业生态系统土地利用和地表覆盖格局变化与全球变化相互影响的机理。
  初步阐明了典型农业生态系统的特征参数,建立不同尺度(斑块、景观、区域)主要农业生态系统的生物地理模型、生物地球化学耦合模型和功能过程耦合的仿真模型。
  分析研究了中国东部样带全球变化的趋势和温室气体对我国农业地理分布和农业生产的可能影响,并提出了对策。
  在上述研究中有不少创新点。例如“样带内生态交错区的研究”、“通过树木年轮δ13C重建大气CO2浓度可靠性探讨”、“样带内农业生态系统生产力格局及其在全球变化下的反馈”、“人工林凋落物分解与土壤N素矿化特征”、“样带内典型农业生态系统温室气体排放规律与源汇格局研究”、“城市化土地利用/覆盖变化与生态安全分析”、“区域与景观水平陆地生态系统生产力、结构与格局综合模型的建立”、“样带内重要作物在全球变化压力下的可能反应”等。
  在研究过程中发表论著419篇(部),其中专著5本,国际会议论文42篇,全国会议论文10篇,国际刊物论文68篇,中文核心论文230篇,一般刊物论文64篇。申请发明专利3项。建立数据库11个,获省部级成果奖3项。争取匹配课题经费约500万元。培养各类人才130多人。2000年,该项目被评为国家基础研究十大新闻之一。2001年该项目被国际地圈生物圈计划(IGBP)之全球变化与陆地生态系统计划(GCTE)列为核心研究项目,分类级为一等(这是GCTE给予某一研究项目的最高支持),开展该研究的中国东部南北样带被列为GCTE的第15条国际标准样带。项目组于2002年9月16-19日在广州市主办了IGBP/GCTE-LUCC国际会议。9月20-21日,国家自然科学基金委员会组织了以李文华院士为组长的验收组,对该项目进行了验收。委员们经充分讨论一致认为该项目高质量地完成了预期的研究内容,评价为优秀,建议国家基金委员会考虑到全球变化生态学研究的延续性并对该项目给予追加经费资助或再立项支持。
  该项目的研究工作得到了国家自然科学基金委员会的大力支持。项目首席科学家彭少麟研究员在全球变化和恢复生态学研究中已做了大量工作,曾获国家科技进步二等奖、中国科学院科技进步一等奖二项、广东省自然科学奖一等奖二项;是国家 “五一”劳动奖章获得者,并被评为全国先进工作者。
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