气候变化背景下草原生态系统的研究

辛定

摘 要 气候变化属于全球性问题，同时也是全球变化的六大问题之首。全球对于气候监测的数据表明，气候变化的主要表现为温度升高、干旱、雪灾等极端天气增多，降水时空异质性增强等等。有学者在2010年对全球气候变化趋势进行预估后认为，截止2019年，全球的平均气温会升高1.3℃，其中，我国的气候变化指标和全球指标相比，更为明显。随着气候变化的不断加剧，自然、社会、经济等方面均会受其影响，人类未来的生存和发展也会受到严重威胁。基于此，本文首先阐述草原生态系统的研究方向，明确草原生态系统的研究意义，最后探讨草原生态系统的相关研究结果，希望能为气候变化背景下草原生态系统研究提供一些帮助。

关键词 气候变化；草原；生态系统

气候变化的问题越来越严重，已经引起的全球范围内的关注，成为国际性问题。自上世纪70年代开起，国际科学界以及各国政府部门已经开始对气候变化进行讨论，并积极提出各种应对策略，以此来预防和阻止气候的非正常变化。进入80年代后，主要强调减缓策略，以应对全球气候变化问题。目前，相关领域认为应对气候问题的最为有效方式是提高适应能力。而这个观点也主导着气候变化，研究从现象描述走向全市变化的过程，从系统响应迈向揭示影响机理和适应机制，从单纯强调人类组织气候变化发展，到重视人类调控作用，增强生态系统的适应能力和应对气候变化[1]。

1 草原生态系统的研究方向

人类在地球中主要以陆地作为生存环境的主体，和海洋生态系统不同，温度的改变对于陆地生态环境系统冲击较大，六地上一些生态系统极易受到气候变化的影响，比如农田，草原，森林等。现如今在气候变化领域的研究中，对于森林农田受气候变化影响的侧重较大，研究范围从全球到局部地区，从个体到整个生态系统。作为陆地上重要的生态屏障，草原是面积最大，分布最广的典型生态系统。我国的草原分布面积占国土面积的比重较大，并且草原的地理位置分布较为独特，所以在国家和区域生态安全中，草原生态系统占据了重要的战略地位。

2 草原生态系统的研究意义

目前，国内关于草原自然系统的气候变化研究，直到近年来才开始受到各界的广泛关注，其相关研究成果相继发表，但和农田或森林生态系统的研究结果相比，草原生态系统的相关研究深度和研究范围都要远远落后。在未来，去后边化说造成的草原生态系统变化，将成为草原科学研究的重点，对草原生态系统的适应性研究也将变成气候变化的主要研究方向。在气候变化中，草原生态系统是最为脆弱且不可替代的典型生态系统，其生态生产功能和地位在气候变化中十分容易出现问题。草原生态面积广大，是我国陆地生态系统中面积最大的系统。草原多分布在干旱和半干旱区，这些地区对于气候变化较为敏感，同时，生态系统的形成和发展较为脆弱。从现代社会角度而言，草原区域的经济发展水平较为落后，对于气候变化的适应能力不足。另外，草原生态系统是我国生态系统中的重要支柱，其直接影响着全国畜牧业的供给，也是我国12个省区内人民群众的生存和发展基础[2]。

3 草原生态系统的相关研究结果

3.1 气候变化的模型预测技术

人们对于气候变化的关注点往往落在全球生态、气候的未来趋势中，但实际上，相关实验或研究所获得的有效数据，往往只能提供生态系统在过去和现在的具体状况。目前，大部分气候系统模式都在针对全球或全国范围，比如，我国所自主研发的BCC-CSM以及FGOALS模式等等，这两种模式的模拟结果对于气候变化中的细节表现把控不足。草原生态系统的改变较为简单，远不如全球或全国范围内生态系统的改变。所以，积极开发局部性、高精度的气候预测模式迫在眉睫，其对于科学预测生态系统变化有显著帮助，在其数据支持下，应对气候变化所采取的措施也更加具有针对性[3]。

3.2 试验方法研究

在草原地区内，以往监测到的历史气候变化是具体存在的，且变化过程较为复杂。所以，开发更为克服的监测方法和技术，以此来开展模拟控制实现研究十分重要。现如今，在国际上，对于生态环境变化的主要监测方式以单因子控制为主。包括生长箱、开顶箱、FACE等。这些方法均是以改变CO2浓度来进行控制。而控制温度的实验方法主要包括红外光嘉文、室温加温、开顶箱加温以及土壤加温等等。而以改变降雨量预测变换趋势的研究方法包括有旱棚控制、雨棚控制等等。现如今，对于气候变化的研究应该以多因子或多梯度调控为主，从而获得不同背景下草原生态系统受环境因素影响改变的具体数据。

3.3 系统碳、氮循环

在气候变化中，大气层内的二氧化氮，一氧化二氮等指标浓度的增加导致碳和氮含量的增多，这也是全球范围内，生物地球化学循环所研究的重点。草原生态系统大多分布在干旱或半干旱地区，暴露度较高，所以对于气候变化较为敏感。所以，在气候变化的趋势下，对草原生态系统的应该侧重于对系统内碳、氮分布的研究。只有这样，才能有效限制草原地区氮离子的释放，增加草原碳汇聚功能，从而找到土壤贫瘠地区氮资源的可持续利用方式[4]。

4 结语

对于草原生态系统的研究，还有很多科学问题和技术问题需要解决，包括气候变化形势下，草原生态的生态变化过程、环境效应，草原区域发生自然灾害时的预警以及生态系统生产力、多样性以及稳定性为维持方法和具体变化等等，总而言之，在气候变化形式下，对于草原生态系统的研究所遇到的问题十分丰富，这些问题都需要及时解决。所以，各个领域内的科学技术人才应强强联手，构建合理、科学的研究体系，对草原生态系统进行深入的研究。只有这样，才能有效解决草原保护建设中存在的相关问题，以应对全球气候变化的大趋势[5]。

参考文献

[1]张文敏.基于多源数据的降水季节变化及其对热带稀树草原植被的影響[D].南京大学，2018.

[2]彭菲.水氮和放牧对内蒙古典型草原初级生产力、物种组成和群落演替的影响[D].中国农业大学，2016.

[3]谷蕊.模拟气候变化对内蒙古克氏针茅草原生态系统及其碳交换的影响[D].内蒙古大学，2015.

[4]周利光.基于脆弱性和适应对策评估的草原畜牧业适应气候变化研究[D].内蒙古大学，2013.

[5]赵文龙.中国北方草原物候、生产力和土壤碳储量对气候变化的响应[D].兰州大学，2012.