我国北方沙地是沙尘暴的主要沙尘源区，同时还跨越了我国面积最大的农牧交错带。脆弱的生态环境和复杂的土地利用方式，使得监管和预测这些地区的沙漠化进程成为经济和社会发展的当务之急。研究区地处半干旱气候和半湿润气候的过渡区，植被生长对气候变化的响应十分敏感。本课题旨在通过了解和量化近期气候变化与植被变化之间复杂的相关机制，从而有效预测未来沙地植被生长的变化趋势等。本项目严格按照申请书和项目计划书开展研究工作。首先，通过利用长时间序列的遥感植被数据集、再分析气候要素数据集、CMIP6全球气候模式，量化了植被指数与气候要素之间的相关关系；然后，构建的区域统计量化模型，并预测在本世纪中后期的植被生长变化趋势。初步结果表明在未来研究区气候会出现暖湿化的趋势，同时植被指数虽然在数值上表现为上升的变化，但随着未来时间长度的增加和模拟排放情景的上升，植被指数上升的幅度会不断减小，因此，未来气候变化对研究区植被的影响存在不确定性。此外，不同地区沙漠化土地和植被响应气候变化的过程可能存在差异。本研究在北方沙地及周边地区展开，不仅有助于理解沙地及周边地区不同植被类型对气候变化的响应差异，更有助于提高沙漠化预测模型的可信度。上述研究结果发表在International Journal of Climatology 以及Land Degradation & Development等国际主流期刊上。目前，受本项目资助已发表SCI论文6篇，包括第一资助2篇。本研究不仅详细解释了气候变化对植被生长的影响机制并构建了区域性的量化统计模型，还量化了自然气候和人为活动对历史植被生长的影响。下一步的工作将重点考虑多时间尺度和多排放情景等级来共同比较，从而得出更为可靠的预测结论。本课题的研究结果，有助于土地监管部门制定气候变化适应对策，对区域防沙治沙政策制定也有一定参考价值。

本项目拟研究在未来气候变化的背景下我国北方半干旱地区沙地的空间分布及动态变化。主要包括以下工作：第一，基于连续的大面积遥感数据与气候数据分析，利用地理加权回归和广义线性模型等现代统计手段对沙漠化与气候变化建立更为准确的定量关系，利用该统计模型量化分析气候与非气候因素对沙漠化的影响及其历史趋势，并对其适用性和不确定性进行分析与实地检验。第二，根据IPCC未来温室气体中、高排放情景，用CMIP5全球气候模式的集成模拟结果作为强迫，驱动高分辨率的RegCM4区域气候模式，对中国北方地区的未来气候变化进行更为细致地模拟。最后，本项目拟将气候模拟结果与统计模型相结合，预测北方沙地在未来气候变化的背景下的发展趋势，对未来我国北方沙地沙漠化进程提供新的科学认识，并为未来沙漠化预测和防治提供科学基础。

第1章中国北方典型农业和生态脆弱区气候变化与气候情景

第2章中国北方地区干旱强度及频率的演变和趋势

第3章VIP生态水文动力学模型的原理与方法

第4章气候变化对华北水资源相作物生产力的影响

第5章气候变化对黄土高原水资源的影响

第6章气候变化对松花江流域水文水资源的影响

第7章中国陆域蒸散和径流的演变趋势

第8章确保粮食安全和水资源可持续利用的区域农业气候变化适应措施与对策

参考文献

本书从历史实证资料和未来气候变化情景出发，系统论述了气候变化对中国北方典型农业区（黄淮海平原和松嫩-三江平原）和生态脆弱区(黄土高原）的水循环关键要素及区域水资源的影响。基于1950年以来的实测资料和生态水文模型模拟结果，论述了中国北方主要农业和生态脆弱区干旱事件发生的时空特征，分析了东亚夏季风变化对北方地区水资源量的影响，模拟分析了不同流域生态水文过程和水资源的时空演变特征，系统阐释了中国陆域植被蒸散的时间变化及区域分异规律。在此基础上，根据GCM多模式集成未来情景数据，基于生态水文模型模拟，分析了未来气候变化对华北和东北地区主要农作物产量、耗水、灌溉需水和区域水资源的可能影响；探讨了应对气候变化的主要农业生产措施和对策；以流域水土资源平衡为目标，评估了黄淮海地区作物种植品种区域布局和结构调整、东北平原水稻种植面积扩张的水资源效应。书中还系统介绍了生态水文动力学模型的数学物理原理、关键参数的区域扩展方法。

气候变化对中国农业影响评估报告内容简介

《气候变化对中国农业影响评估报告(No.1)(2014版)》由社会科学文献出版社出版。

气候变化对中国农业影响评估报告作者简介

矫梅燕，女，1962年出生，理学硕士、正研级高级工程师，硕士生导师。现任中国气象局副局长，兼任国家防汛抗旱总指挥部副秘书长、THORPEX科学计划中国委员会副主席等职务，是气候变化对中国农业影响评估报告的总设计者。