基于CMIP6模式优化集合平均预估21世纪全球陆地生态系统总初级生产力变化

利用国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)中18个地球系统模式总初级生产力(GPP)模拟数据,基于传统的多模式集合平均(MME)和可靠集合平均方法(REA),在4个未来情景(SSP1-2.6,SSP2-4.5,SSP3-7.0和SSP5-8.5)下预估了21世纪全球陆地生态系统GPP的变化量,并分析了GPP变化的驱动因子。研究结果表明:在4个未来情景下,基于REA方法预估的全球陆地生态系统年GPP在未来时期(2068—2100年)比历史时期(1982—2014年)分别增长了(14.85±3.32)、(28.43±4.97)、(37.66±7.61)和(45.89±9.21)PgC,其增量大小和不确定性都明显低于MME方法。在4个情景下,大气CO2浓度增长对GPP变化的贡献最大,基于REA方法计算的贡献占比分别为140%、137%、115%和75%;除SSP5-8.5(24%)外,其他情景下升温均导致全球陆地生态系统GPP降低(-42%、-37%、-16%),部分抵消了CO2施肥效应的正面贡献。温度的影响存在纬度差异:升温在低纬度地区对GPP有负向贡献,在中高纬度地区为正向贡献。降水和辐射变化对GPP变化的贡献相对较小。

中国耕地多功能的区域收敛性

区域耕地多功能协调发展对国家经济持续增长和社会和谐稳定具有重要现实意义.本文通过构建耕地多功能评价指标体系,利用σ、β收敛法检验了中国及其东、中、西、东北四大区域2000-2015年耕地的基本生活保障、农业经济贡献和生态安全维持等三大功能的收敛性,阐明其主要影响因素并提出政策建议.结果表明:①中国及东、中、西、东北四大区域耕地多功能的空间异质性及波动特征显著.全国及各区域耕地三大功能均不存在σ收敛特征,各省份之间的耕地多功能水平差距有一定扩大趋势;②除东部地区耕地的农业经济贡献功能外,全国及东、中、西、东北地区的耕地多功能均存在显著的绝对β收敛特征,表明在假设其他条件相同的情况下,各区域耕地多功能基本具有趋同发展态势.③在加入森林覆盖率、土地利用强度、道路密度等控制变量后,中国及各区域耕地多功能基本呈现出显著的条件β收敛特征,表明生态状况、人类干扰程度以及区域综合发展等因素可共同驱动不同区域耕地多功能收敛于各自的发展稳态.④不同控制变量对不同区域的耕地多功能收敛性具有不同影响效用,须依据不同区域的现实情况,开展针对性调控.本文依据研究结论和实际发展情况,分别提出了全国及东、中、西、东北四大区域的耕地有效利用和经济协调发展的政策建议.研究成果可为耕地可持续利用和社会经济协调健康发展提供科学参考.