人类活动与生态系统变化的前沿科学问题_于贵瑞等著_9787040266276

　　《人类活动与生态系统变化的前沿科学问题》由中国科学院国际合作伙伴计划“人类活动与生态系统变化”创新团队集体撰著，全书包括绪论部分以及正文共4篇21章。作者在系统阐述20世纪生态学的发展历程和21世纪生态学发展趋势的基础上，重点介绍和论述了涡度相关技术、同位素技术和卫星遥感技术等在生态系统变化和物质循环通量的多尺度综合观测中的应用，生态系统变化过程的模型模拟、尺度问题和模型数据融合方法，陆地生态系统格局和过程对全球变化的响应和适应，以及人类活动对生态系统的影响和调控等研究领域的前沿性科学问题。《人类活动与生态系统变化的前沿科学问题》为从事全球变化、陆地生态系统水、碳、氮循环过程以及自然-经济-人文社会环境的相互关系研究领域的科技人员提供了野外观测、模型模拟和综合分析等方面的新理论、新技术和新思路，可作为生态、农林、环境等相关领域的科研工作者和研究生的参考书。

　　20世纪后期以来大规模、高强度的人类活动及其所导致的全球环境变化已经并且正在深刻地改变着陆地生态系统的格局和过程，使得保持生态系统服务功能和社会经济增长的矛盾日益突出，严重地制约了社会经济的持续发展。21世纪人口和经济的持续增长、全球环境快速变化将给生态系统形成前所未有的压力。因此，认识和管理高强度人类活动和全球环境快速变化双重驱动下的生态系统变化，实现生态-经济-社会系统的协调和持续发展，是21世纪人类社会面临的共同挑战。
　　2005年，中国科学院地理科学与资源研究所组织了一批活跃在生态系统变化的过程观测、遥感观测、生态系统模型、土地利用变化、区域经济发展以及气候变化等领域的科研骨干与海外知名科学家，组成了中国科学院国际合作伙伴计划“人类活动与生态系统变化”创新团队，针对21世纪地球系统科学和生态科学的核心问题——认识人类高强度活动和全球环境快速变化驱动下的生态系统变化，开展国际协作攻关。该创新团队以地球系统科学理论为指导，把环境一生态系统一社会作为一个相互作用的整体开展系统研究，综合应用地学、生态学、环境科学和社会经济科学方法，阐述生态系统变化的过程机制，评估和预测人类活动直接干预和环境变化共同驱动的生态系统状态变化。
　　通过3年的密切配合和精诚合作，该创新团队如期完成了预定目标，取得了多项代表性科研成果，主要包括：（1）基于中国陆地生态系统通量观测研究网络，开展了典型生态系统水、碳、氮通量的联网观测，阐述了典型生态系统水、碳、氮循环关键过程对环境变化的响应和适应机制，引进了稳定同位素原位连续观测系统，发展和验证了新一代遥感植被生产力模型（VPM）；（2）应用模型-数据融合方法开展陆地生态系统碳循环研究，提出了利用可变邻域技术解决生态模拟中参数尺度问题的方法，在全国尺度上模拟和分析了气候变化和人类活动对中国森林生态系统碳源汇时空格局的影响，以及土地利用变化对生态系统生产力及土壤碳吸收潜力的影响；（3）运用计量经济学模型分析了城镇化对我国耕地资源的影响，完善和更新了农业生态区（AEz）模型和中国农业可持续发展决策支持系统（cHINAGR0），定量估计了区域生态系统服务功能变化及其承载能力和可持续发展能力，评价了青藏铁路修建对高原区生态环境的影响。
　　本专著围绕人类活动与生态系统变化研究的前沿科学问题，重点阐述了创新团队成员在生态系统变化的多尺度‘综合观测、模型模拟和分析、生态系统对人类活动和全球变化的响应和适应等方面所取得的重要成果。绪论部分综述了20世纪生态学的发展历程、现代人类活动与生态系统关系的主要特征、21世纪生态学研究的发展趋势、热点领域及其科学问题；第一篇（第1章至第5章）论述了生态系统物质通量观测技术、同位素观测技术和遥感技术在生态系统过程和格局研究中的应用；第二篇（第6至第10章）重点介绍了生态系统水、碳循环模拟的过程机理模型、遥感模型，以及模型数据融合技术在碳循环研究中的应用；第三篇（第11章至第15章）阐述了生态系统的格局和水、碳、氮等过程对全球变化的响应和适应及其不确定性；第四篇（第16章至第2l章）着重论述了人类活动对生态系统的影响，气候变化、陆地生态系统格局与人类活动相互作用关系，以及生态系统服务功能与人类活动承载能力的变化。

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