生态系统突变是指生态系统在受到超过临界值的干扰后,系统由一种状态急剧变为另一种状态的过程.尽管寒旱区常见的土地沙漠化、草地退化属于渐变过程,但当干扰持续时间或干扰强度超过一定阈值时也可能发生突变.研究生态系统突变对寒旱区生态系统管理具有重要意义.本文综述了生态系统突变的内涵演变及预警研究的进展,分析了寒旱区常见的土地沙漠化和草地退化的问题,阐明了系统状态对不同胁迫的多种响应方式,提出了针对干旱荒漠区雨养人工固沙系统和高寒草甸演变过程及突变特点的研究框架.最后指出,未来需要甄别生态系统突变不同阶段的关键驱动因素,并确定相应阈值;重视极端气候事件诱发的水分限制型突变的发生机制和预警;推动突变研究成果在寒旱区生态系统管理中的应用.

哮喘作为常见的慢性呼吸系统疾病，近年来发病率在全球范围呈逐年上升趋势。气候变化背景下，极端天气事件的发生频率和强度都在不断增加，大量关联性研究表明极端气温暴露会增加哮喘发作的风险，但诱发哮喘发作的潜在影响机制仍不清楚。本文旨在系统梳理极端气温与哮喘发作的关联性研究进展，阐明极端气温与室内外环境因素协同以及个体脆弱性对哮喘发作的影响；探讨极端气温诱发哮喘发作的潜在影响机制，强调免疫调节和神经调节在极端气温诱发哮喘炎症反应中的重要调节作用；并提出极端气温与环境因素相互作用诱发哮喘的发病机制框架，以期为应对极端天气和气候变化提供科学依据。

随着全球气候变化，极端天气事件发生的频率和强度增加，多个极端天气同时或者连续发生形成复合极端事件的可能性也明显增大，给生态环境、社会经济和人群健康带来巨大的危害。本文综述了强降雨和热浪连续型复合事件的变化趋势和对健康的风险，发现目前该类事件尚无统一的定义，可分为强降雨-热浪和热浪-强降雨两个亚类，其历史发生频率和强度均有所增加，未来预估也呈上升趋势。现有的大部分研究显示热浪、强降雨单一气象事件对人健康有负面效应，但强降雨和热浪连续型复合事件对人类健康风险的研究极少，但提示该类事件可明显增加健康风险。本文最后总结了目前研究存在的不足，并对未来研究方向提出了建议，可为深入开展研究提供参考。

全球气候变化日益加剧，我国面临严峻挑战，亟需瞄准“双碳”目标下气候变化人群健康适应行动的重大国家需求开展科学研究。本期“气候变化与健康”重点号总结报道了我国在此领域的最新研究成果，明晰了我国人群非适宜温度、干旱、紫外辐射等气象因素及寒潮事件的健康风险，并总结归纳了高温热浪健康风险预警研究方法。未来应进一步系统阐明我国气象因素、极端天气事件对人群健康影响的科学证据，创新研发健康风险预警模型等技术方法与工具，加快推进相关科技成果在我国的转化应用，为“双碳”目标下我国人群气候变化健康适应行动提供科技支撑。

根系分泌物是植物与土壤进行物质能量交换和信息传递的重要媒介,同时也是植物响应外界环境变化的主要形式,在土壤碳库动态中发挥着重要作用.伴随着全球气候变化而频繁发生的极端干旱事件对植物地上地下生长过程都产生了深刻的影响,然而,由于根-土界面交互作用的复杂性,以及根系分泌物收集手段与装置的不完善,人们对干旱条件下根系分泌物及其介导的根际激发效应的响应及机制的认知尚存在较大的局限性.基于此,该文结合国内外生态学领域的研究前沿动态,论述了干旱下植物根系分泌物数量及组分的动态变化,重点阐述了根系分泌物介导的根际激发效应及其机制,在此基础上展望了未来根系分泌物研究中的重点关注方向,以期为未来全球气候变化条件下土壤碳汇的评估提供科学依据.

全球气候变化导致极端气候发生频率和强度增加,探究植被对极端气候的响应与适应是评估区域植被脆弱性和制定适应性经营策略的重要前提.以2008年中国南方极端冰冻事件为例,利用2003-2009年日光诱导叶绿素荧光(SIF)遥感数据提取植被物候,探讨了极端冰冻事件对不同植被类型物候的影响,并采用地理探测器分析各环境因子及其交互作用对植被物候变化的贡献度.结果表明:(1)极端冰冻事件导致植被生长季开始期(SOS)提前2.96 d、生长季结束期(EOS)推迟10.47 d和生长季长度(LOS)延长12.79 d,其中常绿阔叶林物候变化趋势最大,而落叶阔叶林物候变化趋势最小.(2)研究区水热条件的空间分异性影响了植被物候空间变化格局,如东南部水热条件充足区的物候变化趋势更明显,而西北部山区植被物候变化与整体变化趋势相反,即呈现SOS推迟和EOS提前趋势.(3)降水、气温、相对湿度、土壤类型和植被类型是影响植被物候的主导因子,其中气温和降水对植被EOS的解释力最高,分别为0.6522和0.5280.(4)各因子交互作用结果均表现为双因子增强或非线性增强效应,其中气候因子间的交互作用最强,而气候因子与土壤类型、植被类型、冰冻天数的交互效应次之.

在全球气候变化影响下,中国西北部干旱半干旱荒漠区降水格局发生显著变化,表现为极端降水和干旱事件增多,对荒漠植物群落结构和功能的影响引发广泛关注.以毛乌素沙地典型荒漠灌草植被黑沙蒿群落为研究对象,利用人工遮雨装置进行小区降水控制,设置降水量(W-:减水30％,对照组W:自然降水,W+:增水30％)和降水间隔(对照组T:降水间隔5d,T++:降水间隔15d)的双因素完全随机控制实验,监测各降水处理下黑沙蒿群落物种组成和生产力.结果表明:(1)与降水间隔5d的对照组相比,降水间隔期的延长显著提高了灌木和杂草的重要值,而降低了禾草的重要值.(2)与对照组自然降水相比,降水量的增加提高了黑沙蒿植物群落的多样性.(3)降水量的增加或降水间隔的延长均可以提高黑沙蒿的地上初级生产力.延长降水间隔会增加深层土壤的含水量,这有助于黑沙蒿对土壤水分的利用进而促进其生产力积累并增强了其在群落中的优势度.

森林粗木质残体主要包括倒木、枯立木、大枯枝、树桩和粗根等,它们是绝大多数森林生态系统的结构性成分,在全球碳循环和生物多样性保育等方面发挥着不可替代的作用.特别是近些年,极端高温、干旱、热带气旋等极端气候事件正在加速树木死亡,改变森林粗木质残体形成的方式和分解过程,森林生态系统功能和稳定性也会受到深刻影响,生态学家对此也越来越重视.如今,生态学家通过野外观测和控制实验,围绕粗木质残体的分解特征、调控机制和分解过程中粗木质残体上的生物多样性开展了大量研究,促进了粗木质残体生态学的快速发展.该文首先汇总了最常见的用于森林粗木质残体分解过程的研究方法,并且描述了各研究方法适用的情景.其次,从形态、物理和化学性状方面探讨了粗木质残体的分解特征.然后,围绕着影响森林粗木质残体分解的控制因素,系统梳理和总结了已取得的研究结果.具体来说,粗木质残体分解主要受到基质质量、分解者和环境条件的调控,其中基质质量和分解者在样点尺度上影响着分解过程,基质质量对分解者群落有自下而上的调控作用,环境条件在区域或更大研究尺度上发挥主导作用.粗木质残体在分解的同时孕育了数量巨大、种类丰富的生物,主要类群包括苔藓类附生植物、细菌、真菌和无脊椎动物.无脊椎动物对森林粗木质残体的利用方式最为复杂,可能将其作为栖息地、掩蔽所、繁殖地、取食场所.附生植物的演替过程与分解时间正相关,但与腐烂程度联系不紧密,其他生物类群的演替则更多地受到基质质量的影响.由于以往的综述鲜有涉及不同结构组分(树皮和木质部)分解的研究进展,该文补充和探讨了树皮和木质部的分解特征和潜在的相互作用过程.由于粗木质残体分解缓慢的特点和研究方法的限制,目前许多机理的相关研究仍不够深入,该文围绕粗木质残体分解机制和生物多样性保育功能探讨了未来需要重点关注的研究内容及可能的研究方法.

本文以新疆天山西部伊犁河流域优势树种雪岭云杉为对象,采用树轮指数(TRI)和生长变化百分率(GC)的方法研究不同海拔(1800、2300和2800 m)雪岭云杉的衰退特征,分析不同海拔雪岭云杉生长对干旱事件的响应差异,揭示该地区海拔对树木生长衰退的影响.结果表明:低海拔(1800 m)雪岭云杉呈现多次衰退,但树轮指数法和生长变化百分率法判定的衰退时间存在差异.树轮指数表明,低海拔雪岭云杉在1927-1933、2007-2014年期间出现了 2次的持续大规模衰退;生长变化百分率表明,低海拔雪岭云杉在1891-1893、1924-1926、1973-1975、2004-2009年期间出现了 4次生长衰退.上一年生长季帕尔默干旱指数(PDSI)显著影响不同海拔雪岭云杉径向生长.随着海拔上升,当年生长季PDSI对雪岭云杉径向生长的作用呈现先显著增强再减弱的趋势.在极端干旱年份(1917年),雪岭云杉生长衰退程度随海拔增加呈现增强趋势,低海拔处(1800 m)树轮指数为0.65,比平均水平低35％,而中(2300 m)、高(2800 m)海拔则分别为0.56和0.54,显著低于平均水平40％.1917年的干旱事件对不同海拔雪岭云杉生长均存在2年的遗产效应,1920年树轮指数达到0.9以上,接近正常水平.海拔因素对干旱导致的森林衰退具有重要影响,分布在水热条件相对较差的低海拔处的树木生长更易受到干旱事件的抑制作用,进而引发了次数多、规模大的衰退事件.但在面对极端干旱时,水热条件较好的中、高海拔处的树木也会出现更大程度的衰退事件.

极端气候环境事件及其引起的早期人类经济模式转变是过去全球变化领域的热点问题,然而,目前针对9200 BP气候事件对史前人类行为方式的影响一直缺乏研究.广西是珠江流域的重要区域之一,具有独特的植被、气候和环境背景,既是史前人群迁徙和文化交流的重点地区,也是应对气候突变和气候事件的理想避难所,是人类生存方式和环境适应研究的难得实验场.本文基于AMS 14C年代学以及植硅体与孢粉等微体遗存记录,对广西崇左江西岸遗址新石器时代文化的气候环境背景与生业经济模式进行分析.研究表明,广西江西岸遗址新石器时代地层的年代为9300-9100 BP;在9200 BP气候事件中,该遗址周边环境呈现明显的冷干化趋势;该阶段人类可选择的植物资源较少,而地层中则发现了大量的螺壳、蚌壳和水牛、犀牛、象等水生动物与哺乳动物遗骸以及渔猎工具.上述结果表明,广西江西岸遗址的气候在9200 BP时处于冷干期,导致可采集的植物资源减少,因此,江西岸遗址的人类可能选择渔猎方式适应生存.这一研究为深入理解亚洲季风区早全新世重要气候事件与新石器时代文化发展之间的相互作用关系提供了新的思路和线索.