科学研究计划书.doc

拟攻读博士学位科学研究计划书1。研究意义和现状青藏高原是地球上海拔最高、面积最大、年代最新、并仍在隆升的一个高原，其环境和生态系统类型具有极高的复杂性。青藏高原的出现改变了欧亚大陆的气候格局，其地表过程变化不但会引起亚洲大气环流的重大变化，还会在北半球甚至全球产生重大影响。青藏高原脆弱的生态、环境和与之相关的经济社会发展是西部大开发中不可回避的问题，青藏高原对周边地区人类生存环境的影响则举世关注.因此，青藏高原研究既是科学研究发展的需要,也是国家社会经济发展的需要。目前，对于青藏高原研究已经完成从面上考察、定性研究、静态研究和分散研究阶段到定点研究、定量研究、动态研究和集成研究阶段的转移。通过一系列专著和论文的发表，积累了大量的基础科学数据和资料,凝练了一批重要的学术成果，在国际上占据了重要地位.第一，通过高原内部以及周边的沉积序列研究，揭示了青藏高原隆升的历史和现代地貌格局的形成过程,利用气候模式模拟提出青藏高原对气候变化的敏感性和气候变率的放大作用；第二，通过对环境代用指标和现代气候要素关系的研究，进一步认识了青藏高原环境变化的过程和区域特点，建立了过去2 万年来,特别是过去2000 年来气候环境变化的序列，发现过去气候环境中发生的特征变化事件具有一致表现的同时,各自具有时间、空间和发生强度的差异；第三，通过对青藏高原代表性生态系统定位站和样带的连续动态监测和典型区土地利用/覆被变化的研究,阐述了青藏高原主要生态系统和土地利用/覆被对现代环境的响应过程.与中国东部地区相比,青藏高原对全球气候变化的响应更为敏感。因此，对青藏高原现代气候变化的研究一直备受重视.青藏高原面积广阔，大气环流和高原地势格局的制约使得青藏高原产生了自然地域分异，形成了不同的水热状况、自然景观地域组合，对高原内部不同地域的气候变化特征进行分析研究具有重要意义。2.科学问题和科学目标随着全球变暖，青藏高原目前正在发生的环境变化逐渐成为全球关注的焦点. 作为中低纬度最大的冰川作用区,全球变暖情形下青藏高原冰川发生的全面和加速退缩，不仅造成地表反射率的改变,可能极大地影响区域气候过程和大气环流运动，也会影响到区域水循环和水资源条件. 温度上升也使占青藏高原 2/3 面积的多年冻土发生融化，对大型道路和工程建设产生严重影响,对区域生态、环境产生了破坏作用。 由于气候变暖,湖泊的快速退缩造成高原湿地面积急剧减小,直接削弱了对生态环境的调节作用，而由于冰川和冻土融化等原因，一些湖泊又发生快速扩张，对高原的生态、环境和经济发展产生严重影响。 受青藏高原的严酷气候影响，经常处于脆弱地表系统平衡条件下的环境因子常常处于临界阈值状态，气候变化的微小波动也会在生态系统产生强烈响应，导致高原生态系统的格局、过程与功能发生改变，表现为林线波动、草场退化、湿地消失等，同时还影响到气候、土壤、植被和生物多样性等。 因此提出我的科学问题：青藏高原在现代时间尺度上发生怎样的环境变化，这些变化又将使青藏高原生态系统产生怎样的响应？以及如何应对青藏高原环境变化所引起的连锁反应。我的科学目标：通过研究青藏高原现代地貌环境格局演变过程、关键地区过去环境变化和现代环境与地表过程变化特征以及生态系统对全球变化的响应过程与机制,评估青藏高原环境对全球变化的响应并提出适应对策。3.研究内容（1)青藏高原现代地貌与环境格局的形成过程.主要研究：比较青藏高原南部（喜马拉雅山地区）和北部（祁连山东段地区）对全球气候变化响应模式的异同;高原典型地区古冰川遗迹、水系发育等反映的古环境演化。 （2）青藏高原过去环境变化的时空特征及其与全球变化的联系。 主要研究：青藏高原典型区域的气候变化记录；气候环境变化中的特征事件与地区差异。 （3)青藏高原冰冻圈变化与能量水分循环过程。主要研究:青藏公路沿线不同地区多年冻土过程与主要气候因子的关系；近几十年来高原积雪的空间分布、季节变化和年际波动以及产生的可能气候效应；高原南北地表能量、水分交换过程与时空分布差异。 （4)青藏高原生态系统对环境变化的响应。 主要研究：研究主要生态系统（森林、草原、湿地、荒漠等）对气候变化的响应特征。(5)青藏高原环境变化影响的适应对策。主要研究：典型区主要土地利用/覆被变化过程与气候变化的关系研究;气候变化对高原水资源的影响分析。4.研究方法 (1）在青藏高原南-北不同气候区进行环境变化、地表过程变化及其对全球变化响应的研究。主要是：以青藏高原南北重点区域获取连续的新生代环境变化记录,进行青藏高原南北两个构造抬升地区的地貌气候相互作用关系的研究；在青藏高原南北不同区域的若干关键地点，利用湖芯、冰芯和树轮重建不同区域、不同时间尺度的环境变化序列，研究关键时段环境变化特征；通过野外观测和卫星遥感数据，研究青藏高原现代地表过程、主要生态系统与土地覆被变化在不同环境变化条件下的表现方式和变化特征。(2）充分利用已有的野外监测研究网络,开展综合、长期、连续的现代环境变化过程研究。 主要体现在：利用地表综合观测实验站、生态系统实验站、地 气系统观测点获得的连续观测数据和各类短期开展的环境指标变化监测结果，进行系统综合分析;建立系统、连续、规范的青藏高原环境变化监测数据库。 对项目执行中各个台、站、点监测研究获取的系统、连续、规范数据和各种环境记录及面上考察数据进行综合集成，形成指导青藏高原经济社会发展和提升青藏高原研究国际水平的环境数据库。 (3）加强对青藏高原环境变化过程的综合研究，揭示环境变化时空分异对全球变化的响应过程与机制，开展具有针对性的适应对策研究. 主要包括以下三方面：青藏高原环境变化多种记录与现代环境变化记录的综合研究;利用模式揭示青藏高原环境变化与全球变化的相互关系；提出全球变化背景下，青藏高原生态、环境变化对社会发展及其周边地区人类生存环境的可能影响以及适应对策.5。预计研究成果及意义（1)发现控制青藏高原不同地域环境变化发展的关键因素，深入探讨青藏高原环境变化对全球变化响应的机制，为以后其他关键区域的研究开拓思路。（2）通过对所有台、站、点观测研究结果的系统整合，同时利用现有的部分观测数据与研究成果，为国际一流水平成果的产出奠定良好的基础.（3)在综合集成研究的基础上提出青藏高原地区发展的适应对策.通过对多种信息载体反映的过去环境变化记录和现代地表过程动态变化的研究,科学的提出青藏高原应对气候变化的适应对策。