徐大偉，陳寶瑞，辛?xí)云?/p>

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081；2.呼倫貝爾草原生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，北京 100081)

氣候變化對(duì)草原影響的評(píng)估指標(biāo)及方法研究進(jìn)展

徐大偉1,2，陳寶瑞1,2，辛?xí)云?,2

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081；2.呼倫貝爾草原生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，北京 100081)

草原是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要類型之一，是我國(guó)重要的生態(tài)屏障。在氣候變化的背景下，草原生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)環(huán)境(水環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境和其他生物)、結(jié)構(gòu)(種群、群落和景觀)、功能(生產(chǎn)功能、生態(tài)功能)都發(fā)生著變化，在總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文從這3個(gè)方面詳述氣候變化對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)影響的主要評(píng)估指標(biāo)、方法及其特點(diǎn)，為評(píng)估氣候變化對(duì)草原的影響提供借鑒和依據(jù)。

氣候變化；草原；物質(zhì)環(huán)境；結(jié)構(gòu)；功能

目前全球氣候變化步幅加大，頻率加快，由此引起的生態(tài)、生產(chǎn)問題十分嚴(yán)重[1]。草原是陸地上面積最大、分布最廣的典型生態(tài)系統(tǒng)，草原面積廣闊及其獨(dú)特的生態(tài)地理位置，彰顯了草原特殊和極其重要的國(guó)家、區(qū)域生態(tài)安全戰(zhàn)略地位[2]。氣候變化必然影響草原的生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)而影響草原植物的生長(zhǎng)狀態(tài)[3]，草原植被通過分布、生產(chǎn)力、群落結(jié)構(gòu)、演替等多方面響應(yīng)氣候變化并指示氣候變化的幅度[4]。因此，在氣候變化的背景下開展許多草原生態(tài)系統(tǒng)的研究，主要集中在生產(chǎn)力評(píng)估[5]、植被變化[6-8]、生態(tài)環(huán)境[9]等。本文從草原生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)環(huán)境、結(jié)構(gòu)、功能3方面闡述氣候變化對(duì)草原影響的評(píng)估指標(biāo)及方法，并綜述相關(guān)的研究進(jìn)展。

1 草原生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)環(huán)境

1.1水環(huán)境

氣候變化將導(dǎo)致水分循環(huán)的變化，引起水資源在時(shí)空上的重新分配以及區(qū)域水資源總量的改變。易為草原動(dòng)植物利用的水以液態(tài)為主，主要包括地表水、地下水和土壤水。草原上以河流、湖泊、沼澤、冰川等形式的地表水局部可以通過測(cè)繪、觀測(cè)監(jiān)測(cè)，大范圍可以通過3S技術(shù)監(jiān)測(cè)；以雨、露、冰、雪、霜等降水形式通過氣象監(jiān)測(cè)儀器可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；地下水位可以通過勘探、物探、化探、遙感等手段測(cè)定[10-11]。降水量因地域差異性大，時(shí)空分布不均勻，降水量的分布、持續(xù)性、強(qiáng)度、頻率等對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)物種的地理分布、生長(zhǎng)發(fā)育、形態(tài)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力有重要的影響。龔斌[12]運(yùn)用遙感技術(shù)和地下水模擬對(duì)黑河流域下游內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗綠洲水資源和生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行了研究；達(dá)布希拉圖[13]利用云氣候資料、遙感資料、地面觀測(cè)數(shù)據(jù)等建立了內(nèi)蒙古地區(qū)云區(qū)覆蓋范圍內(nèi)整層大氣降水量的衛(wèi)星觀測(cè)模型。

1.2土壤環(huán)境

土壤是草原植物生長(zhǎng)的基質(zhì)，為其提供所必需的礦物質(zhì)元素和水分，是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的重要場(chǎng)所，土壤的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、生物學(xué)性質(zhì)均隨著環(huán)境變化而改變。土壤的物理性質(zhì)主要包括土壤母質(zhì)、土壤厚度、土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)、土壤水分、土壤空氣、土壤溫度等；土壤化學(xué)性質(zhì)主要包括土壤酸堿度、土壤無機(jī)元素、土壤有機(jī)質(zhì)等；土壤生物主要包括微生物、動(dòng)物等，微生物有細(xì)菌、放線菌、真菌等，動(dòng)物有蚯蚓、線蟲、螞蟻等[14-16]。土壤環(huán)境的各種指標(biāo)均可以通過田間試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)分析取得相關(guān)結(jié)果。羅光強(qiáng)和耿元波[17]采用靜態(tài)暗箱-氣相色譜法對(duì)內(nèi)蒙古錫林河流域羊草(Leymuschinensis)草原土壤呼吸進(jìn)行測(cè)定，研究了溫度和水分條件對(duì)土壤呼吸溫度敏感性系數(shù)值的影響；陳芙蓉等[18]以黃土區(qū)云霧山典型草原為研究對(duì)象，分析不同干擾方式對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響。

1.3大氣環(huán)境

在全球氣候變化的背景下，大氣圈中的空氣成分也正在變化，其中CO2、O2、N2O、CH4等與草原動(dòng)植物及人類互為影響[19]。大氣氣體成分可以通過室外采集樣品，室內(nèi)儀器分析獲得不同氣體的成分含量。大氣環(huán)境中的地面氣象數(shù)據(jù)如氣溫、濕度、風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)、輻射值等均可通過儀器獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。李婧等[20]通過測(cè)量?jī)x器監(jiān)測(cè)7種不同生態(tài)系統(tǒng)CO2濃度，并通過空氣動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算CO2通量及其與環(huán)境因子的關(guān)系；杜睿等[21]用密封箱式法對(duì)我國(guó)溫帶典型草原生態(tài)系統(tǒng)[羊草草原和大針茅(Stipagrandis)草原]與大氣間N2O和CH4交換通量的季節(jié)變化和日變化進(jìn)行了測(cè)量。

1.4其他生物

其他生物主要指與草原有密切關(guān)系的生物，如家畜、野生動(dòng)物，病害的病原菌，蟲害的昆蟲等。氣候變化一定程度上改變草原生物的生態(tài)環(huán)境條件，致使適生區(qū)域、時(shí)段發(fā)生變化，進(jìn)而引起其分布、發(fā)生與流行等發(fā)生變化，影響著草原生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮[22-23]，如草原嚙齒動(dòng)物在草原生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中既是消費(fèi)者又是次級(jí)生產(chǎn)者，草原病蟲害會(huì)導(dǎo)致草原生產(chǎn)力下降，品質(zhì)變劣?？赏ㄟ^田間調(diào)查生物的種類組成、特征、分布、變化特點(diǎn)等，如李金霞等[24]通過野外調(diào)查對(duì)呼倫貝爾草甸草原6種生境的大型土壤動(dòng)物群落的數(shù)量和類群組成、多樣性、生態(tài)地理分布及群落排序進(jìn)行研究，并分析其差異性與環(huán)境的關(guān)系。氣候變化下草原生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)環(huán)境主要的評(píng)估指標(biāo)、方法及特點(diǎn)見表1。

2 草原生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

氣候變化對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的影響直觀反映在其結(jié)構(gòu)上，即草原生態(tài)系統(tǒng)的種群、群落及景觀，三者動(dòng)態(tài)過程即是對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)。

2.1草原生態(tài)系統(tǒng)種群結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)

2.1.1種群結(jié)構(gòu) 種群的基本特征可以從兩個(gè)方面來描述，一方面從種群個(gè)體的特征來反映群體特征，主要包括種群個(gè)體的形態(tài)、生理、生化和生態(tài)；另一方面描述種群的整體特征，主要包括種群分布、種群密度、種群參數(shù)等。植物形態(tài)方面主要指植物的根、莖、葉、花、果實(shí)等；植物生理、生化方面主要指光合作用、蒸騰作用、分解作用等，以及植物營(yíng)養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、脂肪、纖維和無氮浸出物等；植物生態(tài)方面如種群的物候、生活史對(duì)策等。目前，對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)植物的形態(tài)、生理、生化研究較多[25]，如對(duì)東北草原羊草種群結(jié)實(shí)特性與氣候年變化關(guān)系[26]，草原植物種群營(yíng)養(yǎng)元素的生殖分配規(guī)律[27]，氣候變暖對(duì)內(nèi)蒙古羊草草原建群種的影響[28]。植物生態(tài)方面，傳統(tǒng)觀測(cè)是最為客觀和準(zhǔn)確的方法，但難以進(jìn)行覆蓋范圍廣、時(shí)間序列長(zhǎng)的觀測(cè)，在傳統(tǒng)觀測(cè)方法基礎(chǔ)上，一些新技術(shù)、新方法逐步應(yīng)用于植物生態(tài)方面，如基于3S技術(shù)及模型的物候研究方法[29-30]，國(guó)志興等[31]使用1982-2003年GMMS-NDVI數(shù)據(jù)和氣候數(shù)據(jù)，借助GIS空間分析和統(tǒng)計(jì)方法，分析了東北地區(qū)不同植被物候期與氣候變化的關(guān)系；李榮平等[32]運(yùn)用不同物候模型對(duì)東北地區(qū)作物發(fā)育期模擬，通過對(duì)比分析篩選了適宜該地區(qū)的物候模型。

表1 氣候變化下草原生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)環(huán)境主要的評(píng)估指標(biāo)及方法Table 1 The evaluation indexes, methods of grassland ecosystem in physical environment under climatic changes

2.1.2種群動(dòng)態(tài) 種群動(dòng)態(tài)是種群在時(shí)間上和空間上的變動(dòng)規(guī)律，主要研究種群的數(shù)量或密度變動(dòng)、種群的分布變化、種群調(diào)節(jié)等[33]。種群的數(shù)量變動(dòng)主要以增長(zhǎng)、季節(jié)消長(zhǎng)、波動(dòng)、平衡、衰落和滅亡等形式，如通過群落調(diào)查研究?jī)?nèi)蒙古中東部草原9個(gè)羊草群落的種類組成及優(yōu)勢(shì)種種群數(shù)量特征的空間變化[34]；用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)內(nèi)蒙古典型草原帶的羊草草原原生群落長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，研究了群落及其重要植物種的年際動(dòng)態(tài)[35]。種群的分布即種群的空間格局，通常分為隨機(jī)、均勻和集群3類，植物種群空間格局能夠揭示群落演替[36]，應(yīng)用攝影定位法可以測(cè)定處于不同恢復(fù)演替階段的羊草種群空間格局，通過分析點(diǎn)格局、種群空斑、種群領(lǐng)地及種群領(lǐng)地密度等指標(biāo)研究羊草種群增長(zhǎng)和種群衰退的過程[37]；利用攝影和地理信息系統(tǒng)相結(jié)合方法，研究了克氏針茅(S.krylovii)草原植物群落和種群格局的生態(tài)作用效應(yīng)[38]。

2.2草原群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)

2.2.1群落結(jié)構(gòu) 生物群落常從植物群落、動(dòng)物群落與微生物群落3個(gè)角度進(jìn)行研究，草原群落以研究植被群落為多，草原群落物種的數(shù)量特征可以用多度、密度、蓋度、頻度和生物量來反映，其測(cè)定方法有樣方法、樣線法、樣帶法和樣圓法等。目前，對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量特征的研究較為系統(tǒng)、深入，如采用樣線法分析了內(nèi)蒙古典型草原豐富度指數(shù)[39]；通過群落調(diào)查研究了在退化典型草原自然恢復(fù)演替過程中植物群落動(dòng)態(tài)變化[40]；采用典型樣地取樣法研究了溫性草原群落的物種組成、多樣性和生產(chǎn)力構(gòu)成[41]。

2.2.2群落動(dòng)態(tài) 群落物種組成與動(dòng)態(tài)格局反映了氣候變化過程中草原的響應(yīng)過程，群落動(dòng)態(tài)主要指群落演替和群落波動(dòng)，群落演替是朝著一個(gè)方向連續(xù)變化的過程，是舊群落被新群落代替的過程；群落波動(dòng)變化方向常常不同，是短期、可逆的變化，群落組成一般不發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化[42-43]。群落動(dòng)態(tài)研究傳統(tǒng)上采用調(diào)查的方法，調(diào)查指標(biāo)主要圍繞群落的基本特征展開，并可利用公式對(duì)物種群落的相關(guān)指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，如根據(jù)1983-2000年內(nèi)蒙古錫林河中游的典型草原退化演替、恢復(fù)演替監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提出了內(nèi)蒙古草原退化演替序列的模式、恢復(fù)演替軌跡[44]；根據(jù)內(nèi)蒙古羊草草原、大針茅草原20年放牧演替過程中群落組成與結(jié)構(gòu)的變化，分析了兩個(gè)放牧演替系列上15個(gè)植物群落的變化趨勢(shì)[45]。3S技術(shù)在草原群落中的應(yīng)用主要以各種遙感數(shù)據(jù)為本底調(diào)查數(shù)據(jù)源，在不同的信息提取方法支持下，進(jìn)行空間分析得到植被在時(shí)空上的變化情況[46]，如以Landsat-5 TM影像結(jié)合數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)建立了呼倫貝爾草原蓋度的遙感估算模型[47]，多時(shí)相Landsat TM影像(1997年、2000-2004年)解譯分析了互花米草(Spartinaalterniflora)種群的動(dòng)態(tài)擴(kuò)散過程[48]。

2.3草原景觀結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)

景觀生態(tài)學(xué)是整合性交叉學(xué)科，目的是研究和改善空間格局、生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)三者的相互關(guān)系[49]，近年來景觀生態(tài)學(xué)的研究方法也開始應(yīng)用于草地景觀對(duì)氣候變化的響應(yīng)。

2.3.1景觀結(jié)構(gòu) 景觀結(jié)構(gòu)指景觀的組分構(gòu)成及其空間分布形式，包括景觀的空間特征和非空間特征。由于景觀生態(tài)學(xué)研究中時(shí)間和空間尺度的限制，在景觀水平上通過野外控制實(shí)驗(yàn)研究景觀動(dòng)態(tài)和內(nèi)在動(dòng)力學(xué)機(jī)制困難較大，目前景觀生態(tài)學(xué)的研究方法主要有景觀模型、景觀指數(shù)、3S技術(shù)等。景觀模型可以分為空間顯式景觀模型、非空間景觀模型和準(zhǔn)空間模型，其中空間顯式景觀模型是最為典型的代表，具體有景觀機(jī)制模型、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)模型、空間概率模型等[50-51]；景觀指數(shù)是通過定量指標(biāo)反映景觀結(jié)構(gòu)組成和空間配置的景觀格局信息，常用的景觀指數(shù)有景觀形狀指數(shù)、景觀多樣性指數(shù)、景觀豐富度指數(shù)、景觀均勻度指數(shù)、景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和斑塊形狀指數(shù)等[52]；通過遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行影像合成與分析處理，然后將其轉(zhuǎn)換成可用于具體分析過程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)及地面調(diào)查，是研究景觀動(dòng)態(tài)變化過程的另一主要方式[53]。趙軍等[54]以天祝草原為研究對(duì)象，以Landsat ETM+影像為基本信息源，通過計(jì)算多種景觀指數(shù)，從景觀斑塊特征、景觀形狀及景觀的空間分布等方面對(duì)研究區(qū)的景觀格局進(jìn)行分析；李景平等[55]以Landsat ETM+影像，將荒漠草原景觀分為7類不同景觀，并通過景觀指數(shù)分析不同景觀類型的分布格局。

2.3.2景觀動(dòng)態(tài) 景觀生態(tài)學(xué)研究單元跨度范圍較大，景觀組分的數(shù)量較多，并涉及到復(fù)雜的自然和人為過程，時(shí)空格局和動(dòng)態(tài)變化過程復(fù)雜，結(jié)合地面調(diào)查、歷史數(shù)據(jù)、3S技術(shù)等成為研究草原景觀的主要手段。劉立成等[56]利用1988年、1995年、2000年和2004年呼倫貝爾森林-草原交錯(cuò)區(qū)的Landsat TM影像，解譯景觀格局空間分布信息，分別從景觀級(jí)別和類型級(jí)別出發(fā)，分析了該區(qū)景觀格局的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化；張宏斌等[57]利用1986年、1991年、1996年和2001年海拉爾及周邊地區(qū)的TM/ETM影像，分析呼倫貝爾草甸草原景觀格局時(shí)空演變；李潔等[58]通過地面調(diào)查，與3S技術(shù)相結(jié)合，分析內(nèi)蒙古杭錦旗荒漠草原20世紀(jì)80年代到21世紀(jì)初草原景觀的動(dòng)態(tài)。氣候變化下草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要的評(píng)估指標(biāo)、方法及特點(diǎn)見表2。

3 草原生態(tài)系統(tǒng)的功能

草原生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的變化必然導(dǎo)致功能的變化，草原生態(tài)系統(tǒng)的功能可概略分為兩大類：一類是生產(chǎn)功能，即為人類生產(chǎn)和生活提供生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品；第二類是生態(tài)功能，即支撐與維持人類賴以生存的環(huán)境等難以商品化的功能[59]。

3.1草原生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)功能

3.1.1草原生產(chǎn)力 反映草原生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的指標(biāo)有凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力(NEP)、凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)等，其中以草原凈初級(jí)生產(chǎn)力應(yīng)用最廣。草原植被生產(chǎn)力差異較大，具有時(shí)空變異性，在小區(qū)域尺度上，草原生產(chǎn)力可以通過地面調(diào)查完成，但在大區(qū)域或全球尺度上，無法直接全面地進(jìn)行測(cè)量，利用模型模擬進(jìn)行間接估測(cè)就成為一種重要并被廣泛接受的研究方法[60]。估算植被生產(chǎn)力的模型可以初步分為統(tǒng)計(jì)模型、半經(jīng)驗(yàn)半理論模型、植物生長(zhǎng)機(jī)理-過程模型、光能利用率模型。統(tǒng)計(jì)模型包括運(yùn)用氣象數(shù)據(jù)估算生產(chǎn)力，如Miami模型、Motreal模型等，另一種是運(yùn)用遙感數(shù)據(jù)與地面生物量建立的統(tǒng)計(jì)模型，如線形模型、指數(shù)模型等；半經(jīng)驗(yàn)半理論模型有Chikugo模型、綜合自然植被凈第一性生產(chǎn)力模型等；植物生長(zhǎng)機(jī)理-過程模型有CENTURY模型、DEMETER模型、TEM模型等；光能利用率模型有CASA模型、GLO-PEM模型、SDBM模型等[61-62]。樸世龍等[63]基于地理信息系統(tǒng)和遙感應(yīng)用技術(shù)，利用CASA模型估算了我國(guó) 1997年植被凈第一性生產(chǎn)力及其分布；龍慧靈等[64]基于改進(jìn)的CASA模型對(duì)內(nèi)蒙古草原區(qū)1982-2006年的NPP進(jìn)行估算，并研究NPP與氣候的關(guān)系。

表2 氣候變化下草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要的評(píng)估指標(biāo)及方法Table 2 The evaluation indexes, methods of grassland ecosystem structure under climatic changes

3.1.2草原承載力 草原生態(tài)系統(tǒng)承載力指某一時(shí)期某一地域在確保資源的合理開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)發(fā)展的條件下，可持續(xù)承載的人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)強(qiáng)度及社會(huì)總量的能力[65]。草原生態(tài)系統(tǒng)承載力的度量方法主要有生態(tài)足跡法、自然植被凈第一性生產(chǎn)力法、供需平衡法、狀態(tài)空間法、系統(tǒng)動(dòng)力法、綜合評(píng)價(jià)方法等[66]。楊艷等[67]以錫林郭勒盟1981-2008年的統(tǒng)計(jì)資料為依據(jù)，應(yīng)用生態(tài)足跡法對(duì)其近30年的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行了實(shí)證計(jì)算和研究，探討了半干旱草原區(qū)的生態(tài)承載力動(dòng)態(tài)變化；伊力貴[68]通過草原實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和TM影像數(shù)據(jù)建立植被指數(shù)與草地產(chǎn)草量之間關(guān)系，研究了科爾沁左翼后旗10年草地承載力空間分布變化；黃錫歡[69]運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力法研究新疆額爾齊斯河流域森林資源承載力，研究人口、森林資源、畜牧資源、農(nóng)業(yè)耕地和生態(tài)環(huán)境幾個(gè)子系統(tǒng)，建立了森林資源承載力的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型；暢慧勤[70]根據(jù)阿里自然經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，采用綜合評(píng)價(jià)法構(gòu)造評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，計(jì)算每個(gè)指標(biāo)體系的權(quán)重，通過綜合研究，得出阿里地區(qū)的草原生態(tài)系統(tǒng)承載力狀況。

3.2草原生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)功能

草原生態(tài)功能主要指草原在調(diào)節(jié)氣候、水分、生物控制、養(yǎng)分循環(huán)、廢物處理、娛樂、文化等方面的作用[71]。由于草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的復(fù)雜性，需要多種方法的綜合應(yīng)用，常見的研究方法有市場(chǎng)價(jià)值法、替代法、條件價(jià)值法等。市場(chǎng)價(jià)值法是根據(jù)草地生態(tài)系統(tǒng)提供產(chǎn)品和服務(wù)，以經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行最后的核算，主要包括資產(chǎn)價(jià)值法、市場(chǎng)價(jià)值法、費(fèi)用支出法；替代法是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)提供的產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)價(jià)值估算，主要包括替代成本法、機(jī)會(huì)成本法、有效成本法等；條件價(jià)值法是直接調(diào)查和詢問人們對(duì)某一環(huán)境效益改善或資源保護(hù)措施的支付意愿，或?yàn)榻邮墉h(huán)境、資源質(zhì)量及數(shù)量損失的意愿，然后綜合估算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價(jià)值，主要包括問卷調(diào)查法、意愿調(diào)查評(píng)估法、投標(biāo)博弈法等[72-74]。許中旗等[75]通過確定不同生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值系數(shù)，換算出1987-2000年錫林河流域各類生態(tài)系統(tǒng)功能價(jià)值變化；尹劍慧[76]運(yùn)用頻度分析法、專家咨詢法、層次分析法篩選了水土保持、涵養(yǎng)水源、固碳吐氧等8項(xiàng)指標(biāo)，通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，通過不同指標(biāo)的價(jià)值、價(jià)格或公眾支付意愿最終計(jì)算出不同草原類型的生態(tài)功能價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

氣候變化對(duì)草原的影響是系統(tǒng)的，同時(shí)由于草原生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和研究尺度的廣泛性，如何合理選擇相關(guān)指標(biāo)及方法來反映草原生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)過程至關(guān)重要。草原生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)環(huán)境中溫度、水分和土壤有機(jī)質(zhì)等是植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵條件和有效資源，也較多的被用作衡量氣候變化對(duì)草原影響的指標(biāo)；草原生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)是氣候變化下草原研究的核心和重點(diǎn)，物候、植被組成及相關(guān)指標(biāo)、景觀指數(shù)等應(yīng)用較多；氣候變化下草原生態(tài)系統(tǒng)功能影響上以生產(chǎn)功能應(yīng)用較多，如草原生產(chǎn)力、承載力，近年來，由于草原生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)功能逐漸被強(qiáng)調(diào)，相關(guān)指標(biāo)及研究方法也已系統(tǒng)開展。

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(責(zé)任編輯 武艷培)

Adancesinevaluationindicesandmethodstoassesseffectsofclimaticchangesongrasslandecosystem

XU Da-wei1,2, CHEN Bao-rui1,2, XIN Xiao-ping1,2

(1.Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; =2.Hulunber Grassland Ecosystem Observation and Research Station, Beijing 100081, China)

Grassland is the main vegetation type of terrestrial ecosystems, which is an important ecological protective barrier in China.The physical environment (water environment, soil environment, atmospheric environment and other organisms), structure (population, community, landscape) and function (production function, ecological function) of grassland ecosystem are changing under the circumstances of climatic changes.The present paper described the evaluation indices, methods and effects of climatic changes in details, which could provide reference for related researches.

climate change; grassland; material environment; structure; function

XIN Xiao-ping E-mail:xinxp@sina.com

2014-05-19 接受日期：2014-09-29

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2012BAC19B04)；國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)項(xiàng)目(2012DFA31290)；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)專題(2010CB833501-01)

徐大偉(1986-)，男，安徽廬江人，實(shí)習(xí)研究員，碩士，主要從事草地資源與生態(tài)研究。E-mail：418xdw@163.com

辛?xí)云?1970-)，女，甘肅天水人，研究員，博士，主要從事草地生態(tài)研究。E-mail：xinxp@sina.com

S812.1

：A

：1001-0629(2014)11-2183-08

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0250