气候变化背景下野生动物脆弱性评估方法研究进展

脆弱性评估是研究气候变化影响野生动物的重要内容,识别野生动物脆弱性,是适应和减缓气候变化影响的关键和基础。开展气候变化背景下野生动物的脆弱性评估工作,目的是为了确定易受气候变化影响的物种和明确导致物种脆弱性的因素,其评估结果有助于人类认识气候变化对野生动物的影响,为野生动物适应气候变化保护对策的制定提供科学依据。对野生动物而言(物种),脆弱性是物种受气候变化影响的程度,包括暴露度、敏感性和适应能力三大要素。其中,暴露度是由气候变化引起的外在因素,如温度、降雨量、极值天气等;敏感性是受物种自身因素影响,如种间关系、耐受性等;适应能力是物种通过自身调整来减小气候变化带来的影响,如迁移或扩散到适宜生境的能力、塑性反应和进化反应等。对近期有关气候变化背景下野生动物脆弱性评估方法予以综述,比较每种评估方法所选取指标的差异,总结在脆弱性评估中遇到的不确定性指标的处理方法,以及脆弱性评估结果在野生动物适应气候变化对策中的应用。通过总结野生动物脆弱性评估方法,以期为气候变化背景下评估我国野生动物资源的脆弱性提供参考方法。     

海平面上升影响下长江口滨海湿地脆弱性评价

研究滨海湿地对气候变化的响应,评估气候变化对其影响,并提出切实可行的应对策略,是保障海岸带生态系统安全的重要前提.本研究以长江口滨海湿地为对象,采用“源-途径-受体-影响”模型和IPCC脆弱性定义分析了气候变化引起的海平面上升对滨海湿地生态系统的主要影响.构建了基于海平面上升速率、地面沉降速率、生境高程、生境淹水阈值和沉积速率为指标的脆弱性评价指标体系.在GIS平台上量化各脆弱性指标,计算脆弱性指数并分级,建立了海平面上升影响下滨海湿地生态系统脆弱性的定量空间评估方法,实现了在不同海平面上升情景（近30年长江口沿海平均海平面上升速率和IPCC排放情景特别报告中的A₁F₁情景）和时间尺度（2030和2050年）下,长江口滨海湿地生态系统脆弱性的定量空间评价.结果表明： 在近30年长江口平均海平面上升速率（0.26 cm·a^-1）情景下,至2030年,研究区轻度脆弱和中度脆弱的滨海湿地分别占6.6%和0.1%;至2050年,轻度脆弱和中度脆弱的滨海湿地分别占9.8%和0.2%.在A₁F₁ （0.59 cm·a^-1）情景下,至2030年,轻度脆弱和中度脆弱的滨海湿地面积比例分别为9.0%和0.1%;至2050年,轻度脆弱、中度脆弱和高度脆弱的面积比例分别为9.5%、1.0%和0.3%.
     

海平面上升对粤港澳大湾区沿海生境脆弱性评估

全球气候变暖所导致的海平面上升和快速城镇化将对沿海生境的分布和景观格局造成重大影响。评估海平面上升影响下的滨海湿地的脆弱性是对区域生态环境进行修复治理的重要依据。以粤港澳大湾区为例,基于SLAMM模型和Fragstas模型,针对六种海平面上升和土地利用耦合情景,对红树林、盐沼和潮滩三类海岸生境在2100年的面积变化、分布状况和脆弱程度进行了预测和分析。结果表明:1) 随着海平面上升,红树林和潮滩生境遭受严重退化。其中,红树林高脆弱性区主要分布在西江口、珠江口和黄茅海东岸。潮滩高脆弱性区则平均分布在大湾区沿海地带。相比之下,盐沼生境受海平面上升的影响较小。2) 与红树林和潮滩相比,土地利用模式对盐沼生境的影响最为显著。在保护已开发用地的情景下,珠江口西侧的盐沼面积大幅增加,脆弱性程度低。在保护所有旱地的情景下,盐沼生境面积虽然基本维持,但景观格局破坏严重,脆弱性程度高。本研究建议针对高脆弱区,动态调整土地利用策略,清理沿海湿地向内迁移的空间,增强沿海生境应对海平面上升的适应性。本研究可为沿海湿地的管理和保护提供科学支持。     

海平面上升影响下广西钦州湾红树林脆弱性评价

全球气候变化所导致的海平面上升等现象对海岸带产生显著影响。红树林是生长在热带、亚热带沿海潮间带的生态系统,对海平面上升极为敏感。以广西钦州湾红树林生态系统为对象,采用SPRC(Source-Pathway-Receptor-Consequence)评估模式分析了气候变化所导致的海平面上升对红树林生态系统的主要影响。构建了以海平面上升速率、地面沉降/抬升速率、生境高程、日均淹水时间、潮滩坡度和沉积速率为指标的脆弱性评价体系。在GIS平台上量化各脆弱性指标,计算脆弱性指数并分级,建立了定量评价红树林生态系统脆弱性方法,实现了在不同海平面上升情景(近40年来广西海平面平均上升速率、IPCC预测的B1和A1FI情景)和时间尺度下(2030年、2050和2100年),广西钦州湾红树林生态系统脆弱性的定量空间评价。研究结果表明,在近40年广西海平面平均上升速率与B1情景下,钦州湾红树林在各评估时段表现为不脆弱。而在A1FI情景下,至2050年研究区域41.3%红树林为低脆弱,至2100年增加至69.8%。研究采用的SPRC评估模型、脆弱性评价指标体系和定量空间评估方法能够客观定量评价气候变化所导致的海平面上升影响下红树林生态系统脆弱性,可为制定切实可行的应对措施和保障海岸带生态系统安全提供科学依据。     

气候变化条件下全氟化合物对海岸带可持续发展的影响及管控策略

海岸带生态系统为人类提供了食物、水等丰富的物质以及文化、休闲等生态系统服务。但由于全氟化合物等污染物的排放和气候变化的影响,海岸带地区环境日益恶化、资源枯竭、极端气候灾害加剧。这些问题直接导致了海岸带水质下降、近海生物多样性减少、生物群落结构变化,海岸带生态系统可持续发展受到影响。全氟化合物在自然环境中难以降解,会沿食物链在生物体内累积和放大进而对人类健康造成风险。随着氟化工产业在我国的快速发展、新型全氟化合物的不断更替以及气候变化的加剧,全氟化合物对海岸带生态的影响面临着极大的不确定性。为了更好地服务海岸带生态系统的可持续发展,目前仍需要加快完善立法保障,在全国范围内对全氟化合物进行监测;将海洋与陆地作为一个有机整体,统筹陆地影响和海岸带管控,严格控制污染物的排放。     

中国水稻生产对历史气候变化的敏感性和脆弱性

有效的适应措施需要了解两类基础信息,一是农业生产所面临的各种气候变异风险,二是作物产量对潜在气候变异风险的反应及其机制.评价作物生产对历史气候变化的敏感性和脆弱性,可以在时间上和空间上揭示气候变化的趋势及作物产量对其的反应,从而为适应行动的全面开展提供基础信息.通过分析1981-2007年水稻生育期3个气候因子(平均温度、日较差、辐射)的变化对水稻产量的影响,评估我国水稻生产对这3个气候因子变化的敏感性和脆弱性及其区域分布状况.结果表明,1981-2007年间我国大部分水稻产区生育期内3个气候因子均发生了明显变化,存在着气候变异风险,其中以最高温的变化最普遍和明显,导致水稻生产中高温热害风险增加.部分区域水稻产量变化与单一气象因子的变化存在着显著的线性相关,这些地区气候因子的变化可以一定程度地解释水稻产量变化趋势,其中产量变化对辐射变化最敏感.当水稻生育期内平均温度上升1℃、日较差升高1℃、辐射下降10％时,我国部分地区水稻产量随之发生了相应的变化,其中辐射降低导致我国水稻生产的脆弱面积最大,其次为日较差.受3种气象因子变化趋势的综合影响,约有30％的水稻产区对1981-2007年的气候变化趋势敏感,少部分地区表现为脆弱,但水稻主产区受到的影响不大,且在东北地区还集中表现出产量增加的趋势,为我国水稻发展提供了契机.     

气候变化驱动下黄土高原刺槐林气候适宜性和脆弱性

刺槐是黄土高原乡土树种,具有优良的水土保持和固碳功能。黄土高原生态恢复实践中实施了大规模的植树造林,刺槐林面积占沟壑丘陵区人工植树造林面积90%以上。由于种植时没有考虑刺槐的气候适宜性,一些地区的刺槐林出现了退化现象。采用最大熵模型,在0.5km×0.5km空间精度上分别模拟了1961—1990、1966—1995、1971—2000、1976—2005、1981—2010,以及2100年(典型浓度路径RCP4.5和RCP8.5气候情景下)黄土高原刺槐的气候适宜性和敏感性。模拟结果显示：黄土高原刺槐分布及其动态变化主要受到最冷月温度、极端低温、降水量、年辐射量等气候因子影响,低温(最冷月温度、极端低温)是影响刺槐的最关键因子。黄土高原西北和北部广大地区,自然环境条件不适合刺槐林生长;黄土高原东南部(关中平原和山西南部)比较适合刺槐生长。相对1961—1990年,1961—2010年期间刺槐林适宜区分布格局基本没有改变,RCP4.5和RCP8.5气候情景下刺槐林适宜区分布格局也没有显著改变。图层叠加分析发现,刺槐的气候适宜度(即存在概率)发生了明显改变。黄土高原西部和北部属于不适宜刺槐生...     

未来气候变化下两种红景天植物的脆弱性

气候变化对全球的物种多样性有深远影响, 尤其是对高山物种多样性。研究未来气候变化下物种的灭绝风险对生物多样性保护具有重要的意义。本文针对青藏高原的2种重要药用植物大花红景天(Rhodiola crenulata)和菊叶红景天(R. chrysanthemifolia), 利用气候生态位因子分析法研究了它们对气候变化的敏感性、暴露性和脆弱性, 讨论了2种“共享社会经济途径” (SSP2-45和SSP5-85)情景下的未来气候对这2个物种脆弱性的影响。同时计算了2种红景天的气候生态位的边缘性和特化性, 通过主成分分析法对其气候生态位进行了二维可视化, 并分析了它们的气候变化脆弱性与气候生态位之间的关系。结果表明, 未来气候变化情景下2种红景天在其分布区都显示出西部脆弱性高而东部脆弱性低的特征, 而脆弱性都表现为较低的横断山脉地区将成为其未来气候避难所。2种红景天在SSP5-85气候情景下的脆弱性高于SSP2-45, 资源和能源密集型社会经济途径(即SSP5-85)将会增大物种的灭绝风险。此外, 被《中国物种红色名录》评估为无危的菊叶红景天的气候变化脆弱性反而大于被评估为濒危的大花红景天。生态位因子分析结果表明大花红景天的生态位边缘性和特化性都低于菊叶红景天, 研究推断同地区不同物种的气候变化脆弱性主要由物种的气候生态位决定。     

高寒生态系统脆弱性及其对气候变化和人类活动的响应

了解陆地生态系统的脆弱性和基本机制是适应和减轻全球气候变化影响的决策基础。生态系统的脆弱性可以通过生产力对气候变化的敏感性和适应性进行量化。采用1982—2018年青海省境内基于遥感的现实净初级生产力（NPP_R）和气候驱动的潜在净初级生产力（NPP_C）,量化了高寒生态系统的敏感性（Sensitivity）、适应性（Adaptability）和脆弱性（Vulnerability）。然后探讨了生态系统脆弱性的时空变化,并分别从人类活动和气候变化的影响方面分析了其基本机制。结果表明：（1）基于NPP_R和NPP_C的生态系统脆弱性在空间上呈现出中度脆弱的模式,脆弱性从东南向西北由不脆弱依次递增到极度脆弱等级。（2）耕地的脆弱性较低,基于NPP_R和NPP_C的指数分别为-1.31和-0.93,这是由于其适应水平较高而敏感性较低;森林次之,指数为-1.18（NPP_R）和-1.06（NPP_C）;草原的指数为-0.17（NPP_R）和-0.17（NPP_C）;而荒漠的脆弱性较高,指数为0.77（NPP_R）和0.78（NPP_C）,这是由于其敏感性较高,适应性较低。（3）基于NPP_R的高寒草地的脆弱性有两个温度阈值（-2.2±0.8）℃和（5.5±0.8）℃,一个降水阈值（387±45.6）mm,两个干旱指数阈值为（14.2±20.2）和（78.2±20.2）。而基于NPP_C的脆弱性也发现了同样的阈值,并且数值相似。阈值表明最佳气候条件下,生态系统将具有较高的适应性和较低的敏感性,即较低的脆弱性。但如果气温较低或较高,或者降水较低,生态系统的脆弱性将会更高。（4）人类活动对东部地区生态系统的脆弱性产生了强烈的影响,但就整个青海省的生态系统而言,这些影响在区域平均水平上较小。这项研究表明,在高寒脆弱的生态系统中,气候条件决定了脆弱性在空间上的分布情况,这应该被视为生态保护决策的理论基础。此外,本研究发现的阈值将为生态系统生态学提供一个案例研究,并应在世界各地的脆弱生态系统中广泛探索。     

全球变化下海岸带微生物生态研究进展

海岸带地区是元素循环最活跃的自然区域之一,微生物作为地球元素循环的主要驱动者,对该区域生态系统中物质转化与能量流动起着至关重要的作用.本文从典型海岸带生态系统:海岸带湿地、海草床与海藻森林、近岸水体出发,围绕微生物参与的碳、氮循环过程以及其中的温室气体排放情况,综述了在全球气候变化与人为活动干扰的作用下,海岸带地区的微...     

Assessing household livelihood vulnerability to climate change: The case of Northwest Vietnam

This study applied livelihood vulnerability index (LVI) and livelihood effect index (LEI) to assess vulnerability from climate variability and change of three agricultural and natural resources dependent commune in northwest Vietnam, a country that is expected to bear some of the most severe impacts of climate change. Based on a survey of 335 farm household data, complemented with secondary data on climate factors, a composite index was calculated and differential vulnerabilities were compared. The results of the analysis suggest that one of the communities, “Pa Vay Su,” was more vulnerable than the others, particularly in relation to housing, knowledge and skills, socio-demographics, health and water security, social networks, and livelihood strategy. “Hien Luong” commune, on the other hand, was more vulnerable in relation to other LVI indicators with the exception of food security, climate variability, and natural disasters. “Moc Chau” community was more vulnerable in relation to water security, social demographic than Hien Luong commune. Overall, the article shows that three different vulnerability assessment indices can be broadly applied in comparable setting in other areas of country and they could usefully establish the basis for a nationally applicable index to identify and prioritize adaptation and mitigation needs.     

自然生态系统响应气候变化的脆弱性评价研究进展

以气候变暖为标志的全球气候变化已引起各国政府、国际组织和科学工作者的高度重视.气候变化给人类及自然生态系统带来的风险和危害日趋增大.生态系统脆弱性分析和评价是适应和减缓气候变化的关键和基础,已成为近年来气候变化领域和生态学领域的研究热点.目前国内外学者正在不同领域、不同空间尺度上开展响应气候变化的脆弱性评价,其中以自然生态系统为评价对象的脆弱性研究也有了长足的发展.本文通过对脆弱性的概念、气候变化脆弱性评价研究现状、自然生态系统响应气候变化的脆弱性定量评价方法的综述,探讨了该研究领域存在的问题和未来的发展前景.     

多气候情景下中国森林火灾风险评估

森林火灾风险主要取决于致灾因子、承灾体以及防灾减灾能力,综合评估和预测森林火灾风险是制定科学的林火管理政策的基础.本文基于经典自然灾害风险模型和可获取数据构建森林火灾风险评估模型与指标体系,评估过去和未来的森林火灾风险.未来气候情景数据包括RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0和RCP 8.5下5个全球气候模式(GFDL-ESM2M、HadGEM2-ES、IPSL-CM5A-LR、 MIROC-ESM-CHEM和NorESM1-M)日值数据.根据最高温度、最小相对湿度、平均风速和每日降水量分别计算1987—2050年历史观测数据和未来气候情景下各格点每日火险天气指数系统中各个指数.结果表明: 1987—2010年,森林火灾风险高和很高的区域分别占21.2%和6.2%,主要分布在大兴安岭和长白山地区、云南大部分区域和南方零散分布的区域.森林火灾可能性高和很高的区域主要分布在东北和西南地区,分别占森林面积的13.1%和4.0%.与观测时段相比,2021—2050年RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0和RCP 8.5情景下森林火灾可能性高和很高的区域分别增加0.6%、5.5%、2.3%和3.5%,华北地区增幅明显.气候变化引起的森林火灾高风险区域有些增加,RCP 8.5情景下增幅最明显(+1.6%).