中国潜在草原格局演替及其对气候变化响应的GIS模拟

利用GIS技术和空间分析方法，在定位观测数据基础上模拟潜在草原空间格局和演替，是探索地表自然植被发生和演替规律，认识气候变化、人类活动等因素对植被景观变化影响程度的基础性工作。草原的综合顺序分类法是由我国学者独立提出的草原分类体系，其基本单元以气候指标为分类依据，在此基础上依次按土地、生物群落顺序划分出不同等级类型。从气候-草原类型响应关系入手，在草原发生发展的综合顺序思想指导下，借助GIS技术和空间分析方法，建立中国潜在草原分类数据库和空间格局模拟模型，实现综合顺序分类法基本分类单元的可视化表达，通过在理论验证与实践方面的创新，发展和完善综合顺序分类法理论；将海气耦合模式(GCMs)对中国气候变化研究的成果与草原空间格局及其演替相结合，对2070-2100年时段中国草地资源空间分布和资源总量随气候变化的状况提出科学定量定位预测，为相关评估和制定有关对策提供科学依据。

本项目从气候-植被类型响应关系研究入手，以任继周等建立的综合顺序分类系统（CSCS）为理论基础，建立气候-植被类型响应关系的GIS模型；在气候数据、1km×1km DEM数据支持下完成了1960-1984、1985-2009两个时段的中国潜在植被类型模拟，得到两期中国潜在植被类型图；应用中国区域模式（RegCM3）模拟气候变化的研究成果，完成了2070-2100年中国潜在植被类型对全球气候变化响应的预测模拟，得到相应的中国潜在植被类型图。研究表明，在我国潜在植被类型有41类，表现出我国潜在植被的多样性特征；从面积相对比例来看，我国潜在植被在分布面积上很不均匀，面积最大的寒冷潮湿多雨冻原、高山草甸类分布面积达到1 526 188km2，面积最小的炎热微干稀树草原类分布面积仅为13 km2；海拔0～6 800 m之间是我国潜在植被主要分布的海拔界限，在此海拔段植被多样性随海拔变化呈现出一定的规律性，即随海拔增加植被多样性显著下降；我国潜在植被的空间分布很好地体现了三向地带性规律，空间格局的重心分布主要表现为空间聚集和空间线型邻接两个主要特征；到21世纪末，我国潜在植被类型将减少。基于CSCS的中国潜在植被的模拟能较好地表现气候-植被之间的关系，利用该理论有助于进一步揭示由全球变化引起的潜在植被分布的动态变化。本项目还利用CSCS和NPP分类指数模型估算了内蒙古自治区各潜在植被类型NPP值，定量分析了其空间分布特征及NPP与气候因子之间的关系，对CSCS理论的深入应用进行了初步探索。.本项目按原定计划开展研究，取得预期研究成果，已全面完成预期考核目标。截止2012年12月，本项目研究成果（署名本课题资助）在国内外核心期刊发表论文19篇，其中SCI期刊论文1篇；在本项目资助下，培养硕士研究生6名，博士研究生1名。