國家林業公益性行業科研專項“中國森林對氣候變化的響應與林業適應對策研究”,通過五年的努力實施,取得了可喜的成績,為我國林業應對氣候變化戰略提供決策參考。
——揭示了過去50年來我國東北林區、西南林區、南方林區等三大林區的氣候變化及其區域差異;構建了適合我國氣候變化特徵的高時空分辯率的多圈層耦合氣候模式,定量預估了三大林區的未來氣候變化趨勢;利用陸面過程模式分析了森林覆蓋變化對陸面變量的生物地球物理和化學過程作用,採用耦合的大氣-陸面模式研究了區域森林覆蓋變化對區域氣候的反饋調節作用,為定量評估森林對氣候變化響應和適應提供了基礎數據與驗證證據。
——在我國氣候變化敏感區域開展了林木生長和更新、物候、林火、森林病蟲害、樹木年輪、林線等對氣候變化響應的實證觀測與分析,建立了長期連續的森林響應實證監測數據庫和氣候變化對森林影響的綜合評估模型;定量評估了氣候變化對我國主要森林植被/樹種/珍稀物種分佈以及森林生産力的影響;建立了不同時空尺度的物候變化的研究方法,揭示了我國森林植被/樹種和植被物候對氣候變化的響應規律,以及影響植被物候變化的關鍵環境驅動力;通過定位觀測和年輪分析方法,分析了祁連山和藏東南高山林線樹種的生理特性及生長更新的主要氣候限制因子。
——建立了多尺度的氣候變化、植被動態和流域水文響應之間的耦合關係,闡明了氣候變化對典型區域水文和氣候的影響作用,並量化了其影響閾值,定量區分了氣候變化和人類活動對流域水文過程與水量平衡變化的相對貢獻;模擬預測了不同氣候變化情景和森林植被格局下流域水量平衡的變化趨勢,提出了基於植被演替特徵和區域氣候水文環境調節的森林景觀配置方案,以及適應氣候變化的生態恢復與採伐平衡的森林經營和流域管理對策。
——分析了氣候變化背景下我國主要林區嚴重危害性和經濟重要性的有害生物類群變化趨勢,揭示了乾旱、低溫等極端氣候條件下我國主要病蟲害爆發的誘因、病蟲害發生規律及寄主應答響應特徵,提出了極端氣候干擾條件下減弱病蟲害危害的林分管理經營策略;建立了我國西南林區和東北林區森林火險預測評估模型,預測了林區歷史和未來林火火險期和林火時空動態變化特徵,揭示了林火火災溫室氣體效應,提出了氣候變化背景下森林火災防控對策與應對措施。
——建立了多源衛星遙感及輔助數據庫,提出了基於中高空間分辨率衛星數據的區域森林類型信息提取方法,建立了區域森林植被類型分類系統;研發了機載激光雷達提取林分尺度林木生物量和碳儲量的技術體系,為監測和評價森林生物量和碳儲量的時空變化提供了遙感定量估算模型與方法體系。
——開展了森林碳水通量連續動態觀測,完善了森林動態的長期監測網絡體系並編制了森林碳氮水動態監測的技術標準和方法;構建中國溫帶森林碳源匯動態模擬體系;發展了我國森林碳匯評價和預測的植被動態的多時空尺度碳循環過程模型體系,評估了我國東北和全國森林的碳收支,並預測了氣候變化情境下我國東北森林碳收支的變化趨勢。
——開展了氣候變化對森林生態系統影響的系統評估,分析了森林影響的趨同性和地區分異性規律;提出的考慮環境整體性的新的“發展中國家通過減少砍伐森林和減緩森林退化而降低溫室氣體排放,增加碳匯”等(REDD+)政策與融資機制構架,以及土地利用、土地利用變化和林業(LULUCF) 議題的對策建議,被國家發改委採納,為我國林業應對氣候變化政策決策、國際談判和履約以及林業應對氣候變化國際合作等方面提供了技術支撐。
截至目前,本研究共發表學術論文136篇,獲得授權國家發明專利5項,發佈林業行業標準2項,建成試驗基地18個;培養中青年學術帶頭人14名。提交政府諮詢報告11份。