羌塘国家级自然保护区气候变化及其对生态环境的影响

Changtang National Nature Reserve (CNNR) is the most typical of plateau ecological geographical unit, featured by the highest elevation and the worst climate conditions of the plateau in the world. Under the background of global warming, to reveal the real climate change in CCNR and its effects on ecological environment is particularly important. Therefore, using the state-of-the-art technology and modern climate statistical method, in combination with high resolution reanalysis data, long-term climate, water (lake, glacier, snows), ecological system (alpine grassland, wetland), and epicontinental environment (permafrost degradation, desertification, soil erosion) in past 50 years were analyzed over CNNR, in attempt to systematically evaluate its environmental evolution. Moreover, based on global climate model prediction results, the effects of future climate change were assessed on conservation of ecological environment; coping strategies and measures were established with regard to long-term environmental changes. Finally, the analysis results given in this paper will lay foundation for the ecological environment protection, and provide a scientific basis for tackling climate change in the near future over CNNR.

羌塘国家级自然保护区是最具高原生态特征的生态地理单元，也是世界上海拔最高、气候条件最恶劣的高原。在全球变暖的背景下，揭示自然保区气候变化及其对生态环境的影响显得尤为重要。因此，采用最先进的数据挖掘技术和现代气候统计方法，基于高分辨率的再分析资料和最新的科技成果，从过去近50年来气候、水体、生态系统和陆表环境的变化比较系统地评估自然保护区现代环境变化；利用全球气候模式预测结果，评估未来气候变化对保护区生态环境的影响，制定长远环境变化影响应对战略和中近期环境变化影响应对措施，为高原生态环境保护和应对气候变化提供科学依据。

本项目利用最先进的数据挖掘技术和现代气候统计方法，基于地面气象资料和卫星遥感资料，揭示了20世纪70年代以来羌塘国家级自然保护区大气圈（日照、气温、降水、极端气候事件、天气现象等）、冰冻圈（冰川、积雪、冻土）和陆表生态（地表温度、湖泊、植被）等变化的科学事实，并利用全球气候模式预测结果评估了未来气候变化对自然保护区生态环境的影响。结果显示：近50年自然保护区表现为气候暖湿化、冰川退缩、湖泊扩涨、冻土退化、植被覆盖增加的变化特征。其中，年平均气温以0.46℃/10a的速率显著升高，明显高于同期全球和亚洲地表温度的升温率。四季平均气温升温率为0.37~0.55℃/10a，升幅在冬季最大、夏季最小。年降水量呈明显的增加趋势，增幅为11.0mm/10a，主要表现在春、夏两季。1984-2019年，多尔索洞错、米提江占木错和赤布张错湖泊面积呈扩张趋势，平均每年扩张27.31km2。1977-2020年，藏色岗日冰川面积整体呈明显的减少趋势，线性变化趋势为-0.26km2/a。1971-2017年，年积雪日数呈显著减少趋势，平均每10年减少3.8d，主要表现在秋季和春季。2008-2017年，保护区生态环境质量评价指数（EEq）下降趋势的面积略多于上升趋势的面积。在RCP4.5情景下，未来80年保护区年降水量呈增多趋势，平均每10年增加1.01%；年平均气温以对数曲线变化呈上升趋势，总体上平均升温1.95℃。与基准期相比较，在CMIP5气候模式RCP4.5情景下，21世纪中期（2041—2060年）相对于1960—1990年保护区内大部分区域的植被气温生产潜力增加501～1500 kg/(ha∙a)，实验区西南部增加1001～2000 kg/(ha∙a)。. 项目标注发表论文14篇，其中SCI 1篇、北大文中核心期刊8篇。撰写了《羌塘国家级自然保护区气候变化及其对生态环境的影响研究》专著1部，2022年出版。