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2024年 第二零六期(总第1166期)

2024-12-12 18:00 来源:
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中国科学院老科学技术工作者协会

简 报

2024﹞ 第二零六期(总第1166期)

中国科学院老科协办公室      2024年12月12


中国科学院老科协中国科学院大学分会举办

“青藏高原高寒草地生态系统变化”学术沙龙


2024年12月5日,由中国科学院老科协主办,中国老科协和中国老科协创新发展研究中心支持,中国科学院大学老科协承办的主题为“青藏高原高寒草地生态系统变化”的学术沙龙在玉泉路校区举行。中国科学院大学党委常务副书记、副校长王艳芬教授做主旨报告,中国老科协副理事长、中国科学院老科协理事长孙建国、中国科学院老科协副理事长曹以玉、国科大副校长董纪昌,以及来自中国科学院植物所、地理所、动物所的40余位专家、学者共同参与了此次活动。沙龙由国科大彭工教授主持。

彭工教授主持学术沙龙

会上,王艳芬教授做了题为“青藏高原高寒草地生态系统变化”的主旨报告。首先,王教授介绍了地球系统与生态系统的基本概念。生态系统作为地球表面为人类提供资源和服务的单元,具有复杂的食物网,能够自我调节、自我适应,展现出弹性和抗性。同时,生态系统受到长期和短期因素的共同影响,状态不断发生变化。量化生态系统状态转变过程、识别阈值和预测未来轨迹是当前生态学领域前沿。王艳芬教授以青藏高原高寒草地的状态变化为例,从现象分析、机制理解和理论认识三个不同层次进行了介绍,尤其关注气候变化和人类活动影响下高寒草地生产力和植物群落结构的变化及其驱动机制。

基于观测与调查研究,王艳芬教授领导的团队发现青藏高原草地近40年来总体呈变绿趋势,空间上存在明显分异,甚至局部下降;从时间上来看,1981-2000年间草地生产力显著增加,2000-2015年间趋于减小,2015-2020年间呈现出新的增加趋势。基于气候分区的青藏高原植被地理分区,王艳芬教授指出水热条件通过影响植被格局、调控植物生活史策略和种间作用驱动了草地生态系统变化。针对区域尺度植物群落结构及其变化量化表征的领域难点,王教授通过生态学与遥感及人工智能学科的融合,主持编制了青藏高原1:50万草地植被图,发现近40年青藏高原高寒草甸在高寒草地中的占比从50%增加到69%,反映了变暖和变湿的环境变化趋势。此外,草地变化的驱动机制因群系而异,高山嵩草草甸和紫花针茅草原的优势度分别增强到76%和92%。其中,气候因子主要驱动了紫花针茅草原的分布;高山嵩草草甸的分布则并非完全由气候驱动,人类活动可能起重要作用。

通过在北方草地不同海拔梯度建设的极端气候事件、放牧和增温等系列控制实验平台,王艳芬教授系统揭示了生物适应性调控生态系统稳定性的新机制,发现植物和微生物群落结构对增温和放牧的适应性调整,能在一定范围内维持气候变暖下草地生态系统的稳定性。基于过程模型,王艳芬教授研究了草地生产力发生状态转变的阈值,通过构建耦合放牧模块的生态系统过程模型,划定了青藏高原高寒草地的放牧“红线”,发展了基于土壤碳汇功能提升的草地可持续管理模式。此外,王艳芬教授通过与数学学院合作,应用博弈论方法构建了基于能量传递的生态系统状态转变模型,为复杂生态系统状态转变的定量表征提供了新方法。

最后,王艳芬教授对青藏高原高寒草地研究进行了总结和展望。她表示,长期观测与实验研究是认识生态系统状态转变的基础,而融合理论模型和大数据模型的多学科交叉研究是未来趋势。

王艳芬教授做主旨报告

与会专家们对王艳芬教授的报告给予了高度评价,并就相关研究内容展开了热烈讨论。

佟仁城教授提出,是否可以研究近百年来青藏高原人类生产生活范围的变化。王艳芬教授回答,百年尺度的数据获取仍面临许多挑战。此外,人类活动对自然的影响非常复杂,传统的游牧方式受气候条件的直接影响,气候变暖可能导致游牧活动范围的增加;而牧民的定居化则相对减少了高海拔地区的人类活动。王大明教授提出,如何保证通过现代技术和群众参与进行数据收集的质量与科学性。王艳芬教授表示,依靠群众参与可以有效扩大数据收集的范围,并介绍了利用软件进行植物群落监测的方法,可以通过多角度拍摄与智能识别技术提高数据的准确性。刘世祥教授关注青藏高原生态环境、人民生活和野生动物变化的趋势,并询问在生态保护和野生动物数量增加的背景下,如何平衡野生动物保护与人民生活的需求。王艳芬教授回应,得益于气候变暖和生态保护工程,青藏高原生态环境总体改善,但部分地区仍面临恶化,主要受过度放牧和草场退化影响。野生动物保护应着眼于维持种群合理规模,避免过度增长引发生态破坏。

刘铨良教授赞同科学研究的数据需要与数学、物理、工程等学科相结合,建立复杂系统模型,才能推动更深层次的研究和实践应用。张谦琳教授对报告的创新性给予了高度评价,认为遥感技术与人工智能相结合,能够加强对青藏高原草原生态的研究,具有重要意义。孔令韶教授也对报告内容给予了高度评价,并建议进一步开展地面调查和植物生态研究。李承森教授指出,青藏高原的研究应与南极、北极研究相结合,并扩大研究范围,涵盖新疆塔克拉玛干沙漠区域,以增强研究的广度和国际影响力。

赵战生教授从国际视角提出了气候变化与全球博弈的问题。王艳芬教授回应道,气候变化谈判不仅是一个科学问题,更是复杂的政治与经济博弈,应强调不同国家在全球气候中责任的差异性,并指出中国在应对气候变化方面的积极态度。

讨论交流

中国老科协副理事长、中国科学院老科协理事长孙建国对本次学术沙龙进行了总结。孙理事长高度认可本次沙龙的主题,认为其选题兼具前沿性和实践性,紧扣青藏高原生态环境与可持续发展的重大科学问题。这不仅是科学领域的挑战,也是社会发展的必然需求。他特别强调了老中青结合的重要性,指出资深专家的丰富经验与年轻一代的新方法、新技术相结合,是推动学术进步的关键动力。孙理事长还指出,科研工作应深入实际,把论文写在祖国的大地上,不仅要解决科学难题,更要回应现实需求,为国家可持续发展战略提供支持。他期待未来能有更多类似活动,持续推动科学研究的进步与发展。

孙建国理事长总结发言

会后合影

(中国科学院老科协国科大分会供稿)