中国生态过渡带分布的空间识别及情景模拟

作     者：范泽孟 FAN Zemeng

作者机构：中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023 

出 版 物：《地理学报》 (Acta Geographica Sinica)

年 卷 期：2021年第76卷第3期

页      面：626-644页

核心收录：

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFC0507202,2017YFA0603702) 国家自然科学基金项目(41971358,41930647) 中国科学院先导专项(XDA20030203) 资源与环境信息系统国家重点实验室自主部署创新研究计划 

主　　题：生态过渡带 平均中心 空间识别模型 情景模拟 中国 

摘      要：在全球变化及其生态环境效应研究中,如何对生态过渡带的空间分布格局及变化情景进行空间定量识别和模拟分析,对揭示气候变化和人类活动对全球变化的响应及反馈具有指示性意义。在对HLZ模型进行修正和拓展的基础上,建立了生态过渡带类型的空间识别方法。并基于1981—2010年的全国782个气候观测站点数据,在实现全国生态过渡带类型及分布的空间识别基础上,结合3种气候情景数据CMIP5 RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5,实现了T0(1981—2010年)、T1(2011—2040年)、T2(2041—2070年)和T3(2071—2100年)4个时段内全国生态过渡带的空间分布格局及其未来情景模拟。另外,引入平均中心空间分析模型,对全国生态过渡带平均中心的时空偏移趋势进行了定量分析。结果显示:在T0~T3时段内,全国共出现41种生态过渡带类型,约占全国陆地面积的18%;冷温带草原/湿润森林与暖温带干旱森林过渡带(564238.5 km^(2))、冷温带湿润森林与暖温带干旱/湿润森林过渡带(566549.75 m^(2))、北方湿润/潮湿森林与冷温带湿润森林过渡带(525750.25 km^(2))是最主要的3种生态过渡带类型。面积占到全国生态过渡带总面积的35%;2010—2100年期间的冷温带荒漠灌丛与暖温带荒漠灌丛/有刺草原过渡带的增加速度最快,在3种情景RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5下,其面积将分别增加3604.2 km^(2)/10a、10063.1 km^(2)/10a和17242 km^(2)/10a;寒冷型生态过渡带类型总体上呈向暖湿型过渡带类型增加的趋势;北方潮湿森林与冷温带湿润/潮湿森林过渡带的平均中心偏移幅度最大,在4个时段内整体向东北方向偏移,其偏移幅度将超过150 km。另外,随着气温的逐渐上升和降水量的增加,中国北方的生态过渡带整体呈向北偏移趋势,南方生态过渡带则逐渐减少且平均中心呈现逐渐向高海拔地区退缩的趋势,气候变化对青藏高原区生态过渡带时空格局的影响日益显著。