科學(xué)研究計劃書

1、擬攻讀博士學(xué)位科學(xué)研究計劃書1. 研究意義和現(xiàn)狀青藏高原是地球上海拔最高、面積最大、年代最新、并仍在隆升的一個高原，其 環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)類型具有極高的復(fù)雜性。青藏高原的出現(xiàn)改變了歐亞大陸的氣候格局， 其地表過程變化不但會引起亞洲大氣環(huán)流的重大變化，還會在北半球甚至全球產(chǎn)生重 大影響。青藏高原脆弱的生態(tài)、環(huán)境和與之相關(guān)的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展是西部大開發(fā)中不可 回避的問題，青藏高原對周邊地區(qū)人類生存環(huán)境的影響則舉世關(guān)注。因此，青藏高原 研究既是科學(xué)研究發(fā)展的需要，也是國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。目前，對于青藏高原研究已經(jīng)完成從面上考察、定性研究、靜態(tài)研究和分散研究 階段到定點研究、定量研究、動態(tài)研究和集成研究階

2、段的轉(zhuǎn)移。通過一系列專著和論 文的發(fā)表，積累了大量的基礎(chǔ)科學(xué)數(shù)據(jù)和資料，凝練了一批重要的學(xué)術(shù)成果，在國際 上占據(jù)了重要地位。第一，通過高原內(nèi)部以及周邊的沉積序列研究，揭示了青藏高原 隆升的歷史和現(xiàn)代地貌格局的形成過程，利用氣候模式模擬提出青藏高原對氣候變化 的敏感性和氣候變率的放大作用；第二，通過對環(huán)境代用指標(biāo)和現(xiàn)代氣候要素關(guān)系的 研究，進(jìn)一步認(rèn)識了青藏高原環(huán)境變化的過程和區(qū)域特點，建立了過去 2 萬年來，特 別是過去 2000 年來氣候環(huán)境變化的序列， 發(fā)現(xiàn)過去氣候環(huán)境中發(fā)生的特征變化事件具 有一致表現(xiàn)的同時，各自具有時間、空間和發(fā)生強度的差異；第三，通過對青藏高原 代表性生態(tài)系統(tǒng)定位站和樣

3、帶的連續(xù)動態(tài)監(jiān)測和典型區(qū)土地利用 / 覆被變化的研究，闡 述了青藏高原主要生態(tài)系統(tǒng)和土地利用 / 覆被對現(xiàn)代環(huán)境的響應(yīng)過程。與中國東部地區(qū)相比，青藏高原對全球氣候變化的響應(yīng)更為敏感。因此，對青藏 高原現(xiàn)代氣候變化的研究一直備受重視。青藏高原面積廣闊，大氣環(huán)流和高原地勢格 局的制約使得青藏高原產(chǎn)生了自然地域分異，形成了不同的水熱狀況、自然景觀地域 組合，對高原內(nèi)部不同地域的氣候變化特征進(jìn)行分析研究具有重要意義。2. 科學(xué)問題和科學(xué)目標(biāo)隨著全球變暖，青藏高原目前正在發(fā)生的環(huán)境變化逐漸成為全球關(guān)注的焦點。作 為中低緯度最大的冰川作用區(qū)，全球變暖情形下青藏高原冰川發(fā)生的全面和加速退縮， 不僅造成地表反

4、射率的改變，可能極大地影響區(qū)域氣候過程和大氣環(huán)流運動，也會影 響到區(qū)域水循環(huán)和水資源條件。 溫度上升也使占青藏高原 2/3 面積的多年凍土發(fā)生 融化，對大型道路和工程建設(shè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，對區(qū)域生態(tài)、環(huán)境產(chǎn)生了破壞作用。 由 于氣候變暖，湖泊的快速退縮造成高原濕地面積急劇減小，直接削弱了對生態(tài)環(huán)境的 調(diào)節(jié)作用，而由于冰川和凍土融化等原因， 一些湖泊又發(fā)生快速擴張， 對高原的生態(tài)、 環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重影響。 受青藏高原的嚴(yán)酷氣候影響，經(jīng)常處于脆弱地表系統(tǒng) 平衡條件下的環(huán)境因子常常處于臨界閾值狀態(tài)，氣候變化的微小波動也會在生態(tài)系統(tǒng) 產(chǎn)生強烈響應(yīng)，導(dǎo)致高原生態(tài)系統(tǒng)的格局、過程與功能發(fā)生改變，表現(xiàn)為林

5、線波動、 草場退化、濕地消失等，同時還影響到氣候、土壤、植被和生物多樣性等。因此提出我的科學(xué)問題：青藏高原在現(xiàn)代時間尺度上發(fā)生怎樣的環(huán)境變化，這些 變化又將使青藏高原生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生怎樣的響應(yīng)？以及如何應(yīng)對青藏高原環(huán)境變化所引 起的連鎖反應(yīng)。我的科學(xué)目標(biāo)：通過研究青藏高原現(xiàn)代地貌環(huán)境格局演變過程、關(guān)鍵地區(qū)過去環(huán) 境變化和現(xiàn)代環(huán)境與地表過程變化特征以及生態(tài)系統(tǒng)對全球變化的響應(yīng)過程與機制， 評估青藏高原環(huán)境對全球變化的響應(yīng)并提出適應(yīng)對策。3. 研究內(nèi)容（1）青藏高原現(xiàn)代地貌與環(huán)境格局的形成過程。 主要研究：比較青藏高原南部（喜 馬拉雅山地區(qū)）和北部（祁連山東段地區(qū)）對全球氣候變化響應(yīng)模式的異同；高原典

6、型地區(qū)古冰川遺跡、水系發(fā)育等反映的古環(huán)境演化（2）青藏高原過去環(huán)境變化的時空特征及其與全球變化的聯(lián)系。主要研究：青藏高原典型區(qū)域的氣候變化記錄；氣候環(huán)境變化中的特征事件與地區(qū)差異。（3）青藏高原冰凍圈變化與能量水分循環(huán)過程。主要研究：青藏公路沿線不同地 區(qū)多年凍土過程與主要氣候因子的關(guān)系；近幾十年來高原積雪的空間分布、季節(jié)變化 和年際波動以及產(chǎn)生的可能氣候效應(yīng)；高原南北地表能量、水分交換過程與時空分布 差異。（4）青藏高原生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的響應(yīng)。主要研究：研究主要生態(tài)系統(tǒng)（森林、草原、濕地、荒漠等）對氣候變化的響應(yīng)特征。（5）青藏高原環(huán)境變化影響的適應(yīng)對策。主要研究：典型區(qū)主要土地利用/ 覆

7、被變化過程與氣候變化的關(guān)系研究；氣候變化對高原水資源的影響分析。4. 研究方法（1）在青藏高原南北不同氣候區(qū)進(jìn)行環(huán)境變化、地表過程變化及其對全球變化 響應(yīng)的研究。主要是：以青藏高原南北重點區(qū)域獲取連續(xù)的新生代環(huán)境變化記錄，進(jìn) 行青藏高原南北兩個構(gòu)造抬升地區(qū)的地貌氣候相互作用關(guān)系的研究；在青藏高原南 北不同區(qū)域的若干關(guān)鍵地點，利用湖芯、冰芯和樹輪重建不同區(qū)域、不同時間尺度的 環(huán)境變化序列，研究關(guān)鍵時段環(huán)境變化特征；通過野外觀測和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，研究青 藏高原現(xiàn)代地表過程、主要生態(tài)系統(tǒng)與土地覆被變化在不同環(huán)境變化條件下的表現(xiàn)方 式和變化特征。（2）充分利用已有的野外監(jiān)測研究網(wǎng)絡(luò)，開展綜合、長期、連續(xù)

8、的現(xiàn)代環(huán)境變化 過程研究。 主要體現(xiàn)在：利用地表綜合觀測實驗站、生態(tài)系統(tǒng)實驗站、地 氣系統(tǒng) 觀測點獲得的連續(xù)觀測數(shù)據(jù)和各類短期開展的環(huán)境指標(biāo)變化監(jiān)測結(jié)果，進(jìn)行系統(tǒng)綜合對項目執(zhí)行中各個臺、分析；建立系統(tǒng)、連續(xù)、規(guī)范的青藏高原環(huán)境變化監(jiān)測數(shù)據(jù)庫站、點監(jiān)測研究獲取的系統(tǒng)、連續(xù)、規(guī)范數(shù)據(jù)和各種環(huán)境記錄及面上考察數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合集成，形成指導(dǎo)青藏高原經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和提升青藏高原研究國際水平的環(huán)境數(shù)據(jù)庫。（3）加強對青藏高原環(huán)境變化過程的綜合研究，揭示環(huán)境變化時空分異對全球變 化的響應(yīng)過程與機制，開展具有針對性的適應(yīng)對策研究。 主要包括以下三方面：青藏 高原環(huán)境變化多種記錄與現(xiàn)代環(huán)境變化記錄的綜合研究；利用模式揭示青藏高原環(huán)境 變化與全球變化的相互關(guān)系；提出全球變化背景下，青藏高原生態(tài)、環(huán)境變化對社會 發(fā)展及其周邊地區(qū)人類生存環(huán)境的可能影響以及適應(yīng)對策。5. 預(yù)計研究成果及意義（1）發(fā)現(xiàn)控制青藏高原不同地域環(huán)境變化發(fā)展的關(guān)鍵因素，深入探討青藏高原環(huán) 境變化對全球變化響應(yīng)的機制，為以后其他關(guān)鍵區(qū)域的研究開拓思路。（2）通過對所有臺、站、點觀測研究結(jié)