氣候變化背景下草原生態系統的研究

辛定

摘 要 氣候變化屬于全球性問題，同時也是全球變化的六大問題之首。全球對于氣候監測的數據表明，氣候變化的主要表現為溫度升高、干旱、雪災等極端天氣增多，降水時空異質性增強等等。有學者在2010年對全球氣候變化趨勢進行預估后認為，截止2019年，全球的平均氣溫會升高1.3℃，其中，我國的氣候變化指標和全球指標相比，更為明顯。隨著氣候變化的不斷加劇，自然、社會、經濟等方面均會受其影響，人類未來的生存和發展也會受到嚴重威脅。基于此，本文首先闡述草原生態系統的研究方向，明確草原生態系統的研究意義，最后探討草原生態系統的相關研究結果，希望能為氣候變化背景下草原生態系統研究提供一些幫助。

關鍵詞 氣候變化；草原；生態系統

氣候變化的問題越來越嚴重，已經引起的全球范圍內的關注，成為國際性問題。自上世紀70年代開起，國際科學界以及各國政府部門已經開始對氣候變化進行討論，并積極提出各種應對策略，以此來預防和阻止氣候的非正常變化。進入80年代后，主要強調減緩策略，以應對全球氣候變化問題。目前，相關領域認為應對氣候問題的最為有效方式是提高適應能力。而這個觀點也主導著氣候變化，研究從現象描述走向全市變化的過程，從系統響應邁向揭示影響機理和適應機制，從單純強調人類組織氣候變化發展，到重視人類調控作用，增強生態系統的適應能力和應對氣候變化[1]。

1 草原生態系統的研究方向

人類在地球中主要以陸地作為生存環境的主體，和海洋生態系統不同，溫度的改變對于陸地生態環境系統沖擊較大，六地上一些生態系統極易受到氣候變化的影響，比如農田，草原，森林等。現如今在氣候變化領域的研究中，對于森林農田受氣候變化影響的側重較大，研究范圍從全球到局部地區，從個體到整個生態系統。作為陸地上重要的生態屏障，草原是面積最大，分布最廣的典型生態系統。我國的草原分布面積占國土面積的比重較大，并且草原的地理位置分布較為獨特，所以在國家和區域生態安全中，草原生態系統占據了重要的戰略地位。

2 草原生態系統的研究意義

目前，國內關于草原自然系統的氣候變化研究，直到近年來才開始受到各界的廣泛關注，其相關研究成果相繼發表，但和農田或森林生態系統的研究結果相比，草原生態系統的相關研究深度和研究范圍都要遠遠落后。在未來，去后邊化說造成的草原生態系統變化，將成為草原科學研究的重點，對草原生態系統的適應性研究也將變成氣候變化的主要研究方向。在氣候變化中，草原生態系統是最為脆弱且不可替代的典型生態系統，其生態生產功能和地位在氣候變化中十分容易出現問題。草原生態面積廣大，是我國陸地生態系統中面積最大的系統。草原多分布在干旱和半干旱區，這些地區對于氣候變化較為敏感，同時，生態系統的形成和發展較為脆弱。從現代社會角度而言，草原區域的經濟發展水平較為落后，對于氣候變化的適應能力不足。另外，草原生態系統是我國生態系統中的重要支柱，其直接影響著全國畜牧業的供給，也是我國12個省區內人民群眾的生存和發展基礎[2]。

3 草原生態系統的相關研究結果

3.1 氣候變化的模型預測技術

人們對于氣候變化的關注點往往落在全球生態、氣候的未來趨勢中，但實際上，相關實驗或研究所獲得的有效數據，往往只能提供生態系統在過去和現在的具體狀況。目前，大部分氣候系統模式都在針對全球或全國范圍，比如，我國所自主研發的BCC-CSM以及FGOALS模式等等，這兩種模式的模擬結果對于氣候變化中的細節表現把控不足。草原生態系統的改變較為簡單，遠不如全球或全國范圍內生態系統的改變。所以，積極開發局部性、高精度的氣候預測模式迫在眉睫，其對于科學預測生態系統變化有顯著幫助，在其數據支持下，應對氣候變化所采取的措施也更加具有針對性[3]。

3.2 試驗方法研究

在草原地區內，以往監測到的歷史氣候變化是具體存在的，且變化過程較為復雜。所以，開發更為克服的監測方法和技術，以此來開展模擬控制實現研究十分重要。現如今，在國際上，對于生態環境變化的主要監測方式以單因子控制為主。包括生長箱、開頂箱、FACE等。這些方法均是以改變CO2濃度來進行控制。而控制溫度的實驗方法主要包括紅外光嘉文、室溫加溫、開頂箱加溫以及土壤加溫等等。而以改變降雨量預測變換趨勢的研究方法包括有旱棚控制、雨棚控制等等。現如今，對于氣候變化的研究應該以多因子或多梯度調控為主，從而獲得不同背景下草原生態系統受環境因素影響改變的具體數據。

3.3 系統碳、氮循環

在氣候變化中，大氣層內的二氧化氮，一氧化二氮等指標濃度的增加導致碳和氮含量的增多，這也是全球范圍內，生物地球化學循環所研究的重點。草原生態系統大多分布在干旱或半干旱地區，暴露度較高，所以對于氣候變化較為敏感。所以，在氣候變化的趨勢下，對草原生態系統的應該側重于對系統內碳、氮分布的研究。只有這樣，才能有效限制草原地區氮離子的釋放，增加草原碳匯聚功能，從而找到土壤貧瘠地區氮資源的可持續利用方式[4]。

4 結語

對于草原生態系統的研究，還有很多科學問題和技術問題需要解決，包括氣候變化形勢下，草原生態的生態變化過程、環境效應，草原區域發生自然災害時的預警以及生態系統生產力、多樣性以及穩定性為維持方法和具體變化等等，總而言之，在氣候變化形式下，對于草原生態系統的研究所遇到的問題十分豐富，這些問題都需要及時解決。所以，各個領域內的科學技術人才應強強聯手，構建合理、科學的研究體系，對草原生態系統進行深入的研究。只有這樣，才能有效解決草原保護建設中存在的相關問題，以應對全球氣候變化的大趨勢[5]。

參考文獻

[1]張文敏.基于多源數據的降水季節變化及其對熱帶稀樹草原植被的影響[D].南京大學，2018.

[2]彭菲.水氮和放牧對內蒙古典型草原初級生產力、物種組成和群落演替的影響[D].中國農業大學，2016.

[3]谷蕊.模擬氣候變化對內蒙古克氏針茅草原生態系統及其碳交換的影響[D].內蒙古大學，2015.

[4]周利光.基于脆弱性和適應對策評估的草原畜牧業適應氣候變化研究[D].內蒙古大學，2013.

[5]趙文龍.中國北方草原物候、生產力和土壤碳儲量對氣候變化的響應[D].蘭州大學，2012.