本书基于第二次青藏高原综合科学考察研究的多源数据,集成机器学习、模型模拟等多种研究方法,系统阐述了气候变化对青藏高原社会经济和生态系统的影响,为理解高原气候变化与社会–生态系统的互动机制提供了科学支撑,对制定气候变化适应策略、促进区域可持续发展具有重要参考价值。
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目录
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第1章 绪论 1
1.1 青藏高原概况 2
1.1.1 青藏高原的地理位置与范围 2
1.1.2 青藏高原隆升的生态环境效应 2
1.2 青藏高原表层自然系统 7
1.2.1 自然环境特征 7
1.2.2 青藏高原气候系统 9
1.2.3 生态系统特征 10
1.2.4 气候变化的表层系统响应 11
1.2.5 青藏高原自然地域系统 18
1.3 青藏高原社会–生态系统 21
1.3.1 史前文明足迹 21
1.3.2 经济发展历程 21
1.3.3 社会–生态系统特征 24
参考文献 26
第2章 青藏高原气候变化及区域响应 33
2.1 青藏高原气候变化资料与研究方法 34
2.1.1 青藏高原气候变化研究历程回顾 34
2.1.2 青藏高原气候变化研究资料 36
2.1.3 青藏高原气候变化研究方法 40
2.2 青藏高原历史气候变化过程 43
2.2.1 青藏高原气候演化 43
2.2.2 青藏高原近百年气候变化 43
2.2.3 全球变暖时期青藏高原气候变化 48
2.3 青藏高原极端气候 54
2.3.1 与气温相关的极端事件 54
2.3.2 与降水相关的极端事件 56
2.3.3 气象灾害时空特征 58
2.4 青藏高原未来的气候变化 60
2.4.1 影响未来青藏高原气候变化的因素 60
2.4.2 未来青藏高原气候变化的预估 61
2.5 本章小结 71
参考文献 72
第3章 青藏高原土地利用/土地覆盖变化 79
3.1 土地利用/土地覆盖变化时空特征 80
3.1.1 数据来源与处理方法 80
3.1.2 青藏高原土地利用类型变化 83
3.2 土地利用/土地覆盖变化的驱动因素 89
3.2.1 气候因素对土地利用变化的影响 89
3.2.2 社会经济因素对土地利用变化的影响 92
3.2.3 自然–人文因素交互作用 93
3.3 土地利用/土地覆盖变化的生态环境效应 98
3.3.1 气候效应 99
3.3.2 水文水资源 101
3.3.3 土地碳通量 103
3.4 土地利用/土地覆盖未来的变化趋势 107
3.4.1 研究数据 107
3.4.2 不同情景下的土地利用/土地覆盖变化格局 109
3.5 本章小结 116
3.5.1 土地利用/土地覆盖变化时空特征总结 116
3.5.2 土地利用/土地覆盖变化的驱动因素总结 116
3.5.3 土地利用/土地覆盖变化的生态环境效应总结 117
3.5.4 土地利用/土地覆盖未来的变化趋势总结 117
参考文献 118
第4章 青藏高原物候对气候变化的响应与预估 121
4.1 青藏高原生态系统对气候变化的响应 122
4.1.1 森林和草地生态系统响应特征 122
4.1.2 生物多样性变化 124
4.2 数据来源和研究方法 127
4.2.1 数据来源 127
4.2.2 研究方法 129
4.3 历史时期(1982~2020年)青藏高原物候特征 131
4.3.1 全域特征 131
4.3.2 不同植被类型历史时期物候概况 133
4.4 青藏高原物候参数与气候因子的相关性 136
4.4.1 植被物候参数与四季均温的相关性 136
4.4.2 植被物候参数与四季土壤水分的相关性 138
4.4.3 不同植被类型物候参数与水热条件的相关性 141
4.5 生长季始期物候模型构建 142
4.5.1 模型形式及率定、评估方式 142
4.5.2 模型率定结果 144
4.5.3 模型评估结果 146
4.5.4 物候模型对于不同植被类型的适用性对比 147
4.6 未来(2015~2100年)青藏高原草地生长季始期变化预估 148
4.6.1 未来青藏高原草地SOS变化预估 148
4.6.2 未来草地SOS主导因素变化情况 149
4.7 本章小结 150
参考文献 151
第5章 青藏高原生态系统服务评估 157
5.1 生态系统服务时空特征 158
5.1.1 水源涵养 159
5.1.2 土壤保持 162
5.1.3 生境质量 165
5.1.4 碳固存 168
5.2 生态系统服务间的关系 171
5.2.1 生态系统服务簇 172
5.2.2 生态系统服务权衡/协同分析 173
5.2.3 生态系统服务权衡/协同关系的驱动因素 178
5.3 生态系统服务的域外效应和屏障效应 187
5.3.1 青藏高原生态系统服务的域外效应 187
5.3.2 基于生态系统服务的高原屏障效应 188
5.4 未来情景下生态系统服务价值预估 190
5.4.1 生态系统服务价值评估方法 190
5.4.2 未来主要生态系统服务价值时空特征 191
5.5 本章小结 197
参考文献 197
第6章 青藏高原社会–生态系统的气候变化脆弱性 201
6.1 引言 202
6.1.1 研究背景与意义 202
6.1.2 社会–生态系统脆弱性研究进展 203
6.2 社会–生态系统的气候变化脆弱性评估框架 205
6.2.1 数据来源 205
6.2.2 脆弱性分析框架 206
6.3 社会–生态系统的气候变化暴露度 208
6.3.1 气候暴露 208
6.3.2 土地利用程度 209
6.3.3 人口密度 210
6.3.4 暴露度空间格局 211
6.3.5 暴露度冷热点空间分布特征 212
6.4 社会–生态系统的气候变化敏感性 213
6.4.1 气候敏感性 213
6.4.2 生态系统服务价值指数 214
6.4.3 土地利用多样化指数 216
6.4.4 敏感性空间格局 216
6.5 社会–生态系统的气候变化适应性 219
6.5.1 社会经济要素适应 219
6.5.2 管理适应性 220
6.5.3 气候适应性 220
6.5.4 适应性空间格局 221
6.6 社会–生态系统的气候变化脆弱性及管理策略 223
6.6.1 脆弱性要素空间组合格局 223
6.6.2 脆弱性地域划分 224
6.6.3 基于脆弱性的应对气候变化管理策略 227
6.7 本章小结与讨论 228
6.7.1 小结 228
6.7.2 讨论 229
参考文献 230
第7章 社会–生态系统的气候变化效应评估 235
7.1 气候变化对青藏高原可持续发展的影响 236
7.2 青藏高原生态环境质量对气候变化的响应 237
7.2.1 数据源及处理流程 237
7.2.2 研究方法 238
7.2.3 研究结果 241
7.2.4 本节小结 245
7.3 青藏高原地区居民健康对气候变化的响应 245
7.3.1 青藏高原地区人体健康水平概况 245
7.3.2 青藏高原地区人体健康水平对气候变化的响应 247
7.3.3 适应与应对 249
7.4 青藏高原旅游业对气候变化的响应 250
7.5 青藏高原农业对气候变化的响应 255
7.5.1 气候变化下的农作物种植状况和灾害风险 255
7.5.2 气候变化下的小农户生计适应策略 257
7.5.3 粮食生产对气候要素和人类活动的响应 258
7.6 青藏高原畜牧业对气候变化的响应 260
7.6.1 气候变化对高原牧草的影响 261
7.6.2 气候变化对青藏高原家畜生产的影响 261
7.6.3 青藏高原牧户对气候变化的适应 263
7.7 青藏高原风能太阳能供需匹配对气候变化的响应 263
7.7.1 研究数据源 264
7.7.2 研究方法 265
7.7.3 气候变化对青藏高原风能和太阳能系统供需的影响 270
7.7.4 本节小结 276
参考文献 277
附录 287
科考日志 289