科學(xué)研究計(jì)劃書(shū)

1、擬攻讀博士學(xué)位科學(xué)研究計(jì)劃書(shū)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(gè)高原，其環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)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(guò)程變化不但會(huì)引起亞洲大氣環(huán)流的重大變化，還會(huì)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(huì)發(fā)展是西部大開(kāi)發(fā)中不可回避的問(wèn)題，青藏高原對(duì)周邊地區(qū)人類(lèi)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(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。目前，對(duì)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(diǎn)研究、定量研究、動(dòng)態(tài)研究和集成研究階段的轉(zhuǎn)移。通

2、過(guò)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(guó)際上占據(jù)了重要地位。第一，通過(guò)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(guò)程，利用氣候模式模擬提出青藏高原對(duì)氣候變化的敏感性和氣候變率的放大作用；第二，通過(guò)對(duì)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(shí)了青藏高原環(huán)境變化的過(guò)程和區(qū)域特點(diǎn)，建立了過(guò)去2萬(wàn)年來(lái)，特別是過(guò)去2000年來(lái)氣候環(huán)境變化的序列，發(fā)現(xiàn)過(guò)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(shí)，各自具有時(shí)間、空間和發(fā)生強(qiáng)度的差異；第三，通過(guò)對(duì)青藏高原代表性生態(tài)系統(tǒng)定位站和樣帶的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和典型區(qū)土地利用/覆被

3、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(duì)現(xiàn)代環(huán)境的響應(yīng)過(guò)程。與中國(guó)東部地區(qū)相比，青藏高原對(duì)全球氣候變化的響應(yīng)更為敏感。因此，對(duì)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(shì)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(duì)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(wèn)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(diǎn)。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JI發(fā)生的全面和加速退縮，不僅造成地表反射率的改變，可能極大地影響區(qū)域氣候過(guò)程和大氣環(huán)流運(yùn)動(dòng)，也會(huì)

4、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(duì)大型道路和工程建設(shè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，對(duì)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(duì)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(kuò)張，對(duì)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(dòng)也會(huì)在生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈響應(yīng)，導(dǎo)致高原生態(tài)系統(tǒng)的格局、過(guò)程與功能發(fā)生改變，表現(xiàn)為林線波動(dòng)、草場(chǎng)退化、濕地消失等，同時(shí)還影響到氣候、土壤、植被和生物多樣性等。因此提出我的

5、科學(xué)問(wèn)題：青藏高原在現(xiàn)代時(shí)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(duì)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(guò)研究青藏高原現(xiàn)代地貌環(huán)境格局演變過(guò)程、關(guān)鍵地區(qū)過(guò)去環(huán)境變化和現(xiàn)代環(huán)境與地表過(guò)程變化特征以及生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的響應(yīng)過(guò)程與機(jī)制，評(píng)估青藏高原環(huán)境對(duì)全球變化的響應(yīng)并提出適應(yīng)對(duì)策。3 .研究?jī)?nèi)容（1）青藏高原現(xiàn)代地貌與環(huán)境格局的形成過(guò)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(duì)全球氣候變化響應(yīng)模式的異同；高原典型地區(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(guò)去環(huán)境變化的時(shí)空特征及其與全球變化的聯(lián)系

6、。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(guò)程。主要研究：青藏公路沿線不同地區(qū)多年凍土過(guò)程與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系；近幾十年來(lái)高原積雪的空間分布、季節(jié)變化和年際波動(dòng)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(guò)程與時(shí)空分布差異。(4)青藏高原生態(tài)系統(tǒng)對(duì)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(duì)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(duì)策。主要研究：典型區(qū)主要土地利用/覆被變化過(guò)程與氣候變化的關(guān)系研究；氣候變化對(duì)高原水資源的影響分析。4 .研究方法(1)在青藏高原南一北不同氣候

7、區(qū)進(jìn)行環(huán)境變化、地表過(guò)程變化及其對(duì)全球變化響應(yīng)的研究。主要是：以青藏高原南北重點(diǎn)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(gè)構(gòu)造抬升地區(qū)的地貌一氣候相互作用關(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(diǎn)，利用湖芯、冰芯和樹(shù)輪重建不同區(qū)域、不同時(shí)間尺度的環(huán)境變化序列，研究關(guān)鍵時(shí)段環(huán)境變化特征；通過(guò)野外觀測(cè)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，研究青藏高原現(xiàn)代地表過(guò)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(cè)研究網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)展綜合、長(zhǎng)期、連續(xù)的現(xiàn)代環(huán)境變化過(guò)程研究。主要體現(xiàn)在：利用地表綜合觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站、生態(tài)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)站、地一氣系統(tǒng)觀測(cè)點(diǎn)獲得的連續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)和各類(lèi)

8、短期開(kāi)展的環(huán)境指標(biāo)變化監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行系統(tǒng)綜合分析；建立系統(tǒng)、連續(xù)、規(guī)范的青藏高原環(huán)境變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行中各個(gè)臺(tái)、站、點(diǎn)監(jiān)測(cè)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(huì)發(fā)展和提升青藏高原研究國(guó)際水平的環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)。(3)加強(qiáng)對(duì)青藏高原環(huán)境變化過(guò)程的綜合研究，揭示環(huán)境變化時(shí)空分異對(duì)全球變化的響應(yīng)過(guò)程與機(jī)制，開(kāi)展具有針對(duì)性的適應(yīng)對(duì)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(duì)社會(huì)發(fā)展及其周邊地區(qū)人類(lèi)生存環(huán)境的可能影響以及適應(yīng)對(duì)策。5 .預(yù)計(jì)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(duì)全球變化響應(yīng)的機(jī)制，為以后其他關(guān)鍵區(qū)域的研究開(kāi)拓思路。(2)通過(guò)對(duì)所有臺(tái)、站、點(diǎn)觀測(cè)研究結(jié)果