自然植被生产力研究的新理论与方法 中国东北样带创建与模型发展.doc

国家自然科学奖推荐书 ( 2016 年度) 一、项目基本情况 学科评审组： 序号： 编号： 推荐单位 或推荐专家 项目名称 自然植被生产力研究的新理论与方法─中国东北样带创建与模型发展 英文名 New Theory and Method for Natural Vegetation Productivity Research─ Establishment of Northeast China Transect and Model Development 主要完成人 周广胜、张新时、许振柱、王玉辉、贾丙瑞 学科分类 名称 1 代码 2 区域生态学 代码 3 代码 气候变化区域响应 任务来源 具体计划、基金的名称和编号 国家自然科学基金重点项目，全球变化的中国东北森林－草原样带研究 国家自然科学基金重点项目，中国东北样带典型生态系统的碳循环过程和机理 国家杰出青年科学基金，中国东北典型植被－大气相互作用的综合观测与模拟研 973计划，我国北方典型生态系统对干旱化的响应和适应(G1999043407) 973计划，半干旱区地表生态和水文过程及其相互作用的研究(2006CB400502) 中国科学院知识创新工程，我国关键地区全球变化的生态安全机制与调控(KSCX2-1-07) 已呈交的科技报告编号： 无 项目起止时间 起始：年 月 日 完成： 年 月 日 国家科学技术奖励工作办公室制 、推荐单位意见 （推荐不填此） 通讯地址 邮政编码 联 系 人 联系电话 电子邮箱 传 真 推荐意见： 推荐该项目为国家自然科学奖 等奖。 声明： 法人代表签名： 推荐单位（盖章） 年 月 日 年 月 日 三、项目简介 /生态系统、景观、区域等层次都有反映。为全面准确地理解气候变化对植被生产力的影响，本项目针对中国气候与植被特点，(1)创建了1993年8月在美国Marshall召开的(IGBP)国际样带学术会议上，该样带被IGBP接受并确定为首批启动的4条国际全球变化研究示范样带之一，成为中国第一条国际性的全球变化样带中国东北样带生态系统的叶体(点)(线)及区域(面)括多因子控制试验、原位控制试验、长期定位观测、样带考察和模型模拟等。IGBP第36号报告突出介绍了NECT的研究；IGBP核心计划“全球变化与陆地生态系统(GCTE)”在其综合专著中用独立一章介绍了该样带成果。(2)发展了自然植被生产力模拟的新理论与方法。提出了基于水分利用效率与光能利用效率及其相互作用模拟植被生产力的理论，发展了优于著名Chikugo模型的自然植被净第一性生产力模型，了扩展到生产力时空格局。成果被收入政府间气候变化专门委员会(IPCC)第三次评估报告、中国国家气候评估报告《中国气候与环境演变》(秦大河主编，2005)和中国科学院大学研究生课程教材《全球生态学》 (3)揭示了气候变化对植被生产力的多尺度调控机制。以NECT为研究平台，发现植对气候变化关键因子联合响应的机制在于改变了叶片氮化合物的组分，特别是分配到可溶性蛋白质中的氮素比例，影响叶片氮素效率，导致光合能力、碳分配与生长等变化成果被认为 8篇代表性论文的SCI和CSCD他引869次，其中SCI他引508次，单篇他引最高达217次。20篇核心论文他引1459次，其中SCI他引804次。 四、重要科学发现 1. 重要科学发现（限5页） 气候变化对的影响一直是大气科学、生态学、植物学和地理学研究的重点。气候是决定植被及其地理分布最主要的影响因子，不同植被类型通过影响植被与大气间的物质(如H2O和CO2)交换和能量(如动量和热量)传输影响大气环流和气候变化，改变的气候又将影响植被及其地理分布。20世纪以来，人类活动导致了植被覆盖的巨大变化，也引起了气候的剧烈变化，严重地影响了全球的碳水循环与食物系统，进一步引发了大气科学家与生态学家对气候变化对生态系统影响的关注。正因为如此，世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈－生物圈计划(IGBP)及全球碳计划(GCP)均以不同形式将气候变化对影响列为重点研究内容。开展气候变化对研究不仅可为大气环流模式提供动态下垫面植被类型，以模拟植被变化的影响，还可通过生产力为碳水循环和食物系统的相关研究提供依据与参数。针对中国气候与植被特点，1.1创建了(属