作者：李克让*

气候研究室的气候变化及其影响学科组是我国最早研究全球气候变化及其影响，以及气候变化影响下陆地生态系统碳过程的学科组。在黄秉维、陈述彭两位先生学术思想指导下，取得了一些成果，值此70周年所庆之时，书此缅怀两位先师。

以全球气候变暖为主要特征的气候变化及其影响已成为当今全人类和世界各国政府及科学家关注的焦点。40年以前，注意的科学家尚属少见。早在20世纪70年代初，黄秉维先生已“开始关注温室气体致暖问题”。他说：“对于温室气体致暖问题，我在(20世纪)70年代初就已从文献中略有所知。1972年中国科学院恢复工作，各所都在讨论体制和研究课题。我在会上建议以此列入地理研究所计划”。“1959年以后，我未再集中力量做自然区划工作，…，与其勉强耕耘，广种薄收，不如先就若干专题巩固提高。后来开始的农田热水平衡、农业生产潜力、坡地持续生产、温室增暖等工作，其开端虽然都依附于当时某些客观情势，其内容却无一不与自然区划相呼应”。粗略统计，1993年出版的《黄秉维文集》建国以后的45篇论文（包括自述）中，除了综合自然区划这一重要主题外，主谈或涉及温室增暖的内容几乎占了四分之一。早在联合国气候变化专业委员会(IPCC)第一次评估报告出版(1990年)前的1972年9月，黄先生写就《中国土地与能源利用与全球增温》英文稿。指出“由于大气中CO2及其它对红外辐射有吸收作用的气体浓度增加有可能引致全球变暖已成为科学界、社会公众、政府所关切的大问题”。“对于这一问题，现在可以确定的，一是大气中CO2和其它主要温室气体浓度的变化，二是这些气体吸收红外射线的性能，三是地球、金星温室悬殊及地球表面温度变化大体上与大气中CO2及CH4含量相呼应。由于温度增高不能不影响降水及其它气候因素，不能不引起一系列严重的问题，特别是会影响到下世纪末以后相当长的时间”。关于大气中CO2浓度含量问题，黄先生指出，首要“研究的重点应是大气中CO2浓度增加一倍会产生什么影响，如地表温度是否增高，其对降水和海平面上升的影响等”，这些正是气候变化及其影响研究的关键问题。如何对此进行研究呢？黄先生指出“气候变化按自然区划来观察最适宜，因…自然区划主要是按温度、水分和地貌条件划分的…”。不仅如此，黄先生在1990年的论文中，对中国未来气候、自然区划乃至农作物、冬季取暖等作出了具体的情景预测和分析。这些在我国，乃至国际上也应属超前的研究。

就在黄秉维先生发表多篇全球气候变化及其影响的论文后不久，1985年初，由叶笃正和黄秉维，以及施雅风、刘东生、涂光炽、叶连俊、贾兰坡、徐仁等老一辈科学家和部分中青年学者参加商讨和论证，建议在中国科学院和自然科学基金项目重点开展《未来气候、环境变迁及其预测》的研究。1985年底，中国科学院批准实施《我国气候变化的预测及其对环境影响的研究》，该项目由叶笃正负责，学术小组成员还有施雅风、高由禧和李克让。其中，李克让负责《古气候（或过去气候）研究》子课题。该子课题集中了院内12个所近40位中青年科学家，其中地理所人员占多数，最终完成出版了《中国气候变化及其影响》(1992)专著。地理所参加撰写的有李克让（主编）、张丕远（副主编）、龚高法（副主编）、郑斯中、郭其蕴、谢又予、林振跃、吴祥定、冯丽文、王守春、李宝田、沙万英、葛全胜、林贤超、邹宝山等。此后，郑斯中、冯丽文与中央气象局的黄朝迎等联合撰写了《气候影响评价》(1989)；张翼、张丕远、张厚瑄、林振跃等主编出版了《气候变化及其影响》(1993)两本专著。以上三本专著首次对中国的气候变化及其影响，以及具体的评价方法作了全面系统的研究和分析，出版后在国内外受到好评和引用。

由于上述研究的影响和建立的基础，增强了地理所在此领域的竞争力。在此之后，《八五》期间地理所主持了由国家科委组织的中美合作及国家科技攻关项目《全球气候变化国家研究》（这是首次由我国政府机构支持的较大规模系统开展全球气候变暖及其影响和对策研究的中美合作的重大项目）中的《全球气候变化对中国植被和森林影响及适应对策》专题，参加这一研究的包括李克让（主持）、陈育峰、朱志辉、邵雪梅、吴祥定、吴正方、邓慧平等，黄先生和陈述彭先生指导和参与了该项研究，其中，吴正方和邓慧平是黄先生的在读博士生，陈育峰是陈述彭先生在读博士生。在GIS的支持下，利用作者研制的中国气候-植被响应的宏观静态模型，系统研究了全球气候变化对中国植被类型分布、面积的影响；在我国首次系统研究了全球气候变化影响下中国森林的脆弱性；较系统地提出了减缓及适应全球气候变化的中国林业对策。最后在《地理学报》撰写出版了“全球气候变化国家研究-森林影响特辑”（1996），本所人员撰写论文15篇，陈述彭发表撰写论文“全球变化与地理信息系统”，在序中并指出“研究集体取得了引人入胜的丰硕成果”，“专题组在我国较早地开发了气候-森林响应的动力学模型，较充分地反映了树木生长和森林群落演替过程的机制与环境。…专题组又创造性地将土壤和地形作为限制因素加入到多元定量建模之中…”。李克让和陈育峰等参与撰写了《中国气候变化国别研究》(2000)和《China Climate Change Country Study》(1999)两本专著。

《九五》期间地理所又主持了国家重中之重科技攻关项目中的《气候异常对土地类型变化的影响与反馈模式研究》，本所参加这一研究的包括李克让（主持）、陈育峰、黄玫等。项目组在GIS支持下，研制了基于土壤和地形影响下的中国气候-植被判别模型对中国土地覆被类型的可能影响；尝试采用人工神经网方法对探讨了气候异常对土地覆被类型的可能影响。项目组发表论文近10篇，在《地理学报》(2000)出版专刊。总之，在黄秉维、陈述彭先生学术思想的指导下，我们在气候变化对我国农业、林业、森林、自然地带、陆地生态系统等影响的研究工作有所深入，有所创新。

黄先生早在1982和1984年的论文中提出了如何从根本上研究CO2的来龙去脉，指出“大气中CO2含量变化，经过二十多年的研究和讨论，至今还是未解决的问题比已解决的问题还多许多。CO2在大气与生态系统之间的交换，是其中的关键之一”，他在多篇论文中一再明确的指出，“计算生态系统碳收支或碳素平衡必须获取以下数据，即生态系统中① 碳素实存量；② 毛光合固碳量；③ 净光合固碳量；④ 自氧呼吸量；⑤ 异氧呼吸量；⑥ 总呼吸量；⑦ 净碳产量”，黄先生指出的这几种数据或要素，正是近代所有生态系统网站，生物地球化学或碳循环模型必须计算或观测分析最重要的物理量。除弄清温室气体的来龙去脉和影响外，对策研究也是重要的研究方向。黄先生还指出，“我们必须积极而认真地采取有效的措施…”，“一是消除温室气体在大气中浓度增加的根源”，“唯一抉择，是釡底抽薪，尽早采用措施，尽早减少温室气体的排放，增加温室气体的吸收。衡以地理环境，现有技术及技术进展，这是可能的”…。在黄先生学术思想的指导下，地理所于1995年主持了《九五》国家科技攻关项目：《土地利用的改变与主要温室气体净排放和对策研究》，主要参加人员包括：李克让(主持)、朱志辉、王绍强、董云社、陶波、邵雪梅、曹明奎等。研究组在1999年首次采用IPCC/OECD的计算方法和五次中国森林清查的资料，计算完成了1988-1996年全国森林及相关土地利用变化导致的温室气体净排放，结果表明，这些年的净碳收支为正，表明是一个碳汇，其数值逐年呈增长趋势。这一结果和方法与此后2004年《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》中首次向世界公布的结果(仅1994年基准年)相近；计算了我国两次土壤普查期间中国土壤碳库及其变化；提出了减少碳源增大碳汇及适应全球气候变化的林业对策…。发表论文23篇，主编(李克让)出版了《土地利用变化和温室气体净排放与陆地生态系统碳循环》(2002)专著，正如陈述彭先生在专著的序中指出《这部专著的研究集体，仍然是这个领域的主力，又是新一代青年突击队的人梯，将为陆地生态系统的碳循环研究，继续做出新的贡献》，《在这部专著中，回眸20世纪，承前启后，总结过去，展望未来，提高起点，突击顶峰，对于21世纪的原创性研究，无疑是具有战略意义的历史性贡献》。由于上述研究的影响，李克让被聘为联合国气候变化框架公约的专家组成员，多次参与修改IPCC评估报告，同时在《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》一书的气候变化的影响与适应等章节中撰写了自然生态系统等相关内容。

为了更细致地计算研究如上黄先生所说的中国陆地生态系统碳循环各个分量及其变化过程，更深入的研究气候变化的影响，地理所先后从美国引进了曹明奎博士，从中科院大气物理所引进了季劲钧研究员(地理资源所客座研究员)，他们分别研制了具有自主知识产权，且在国际上经过检验并获好评的CEVSA和AVIM两个生态系统过程模型。他们来所后，承担了多项国家、中科院和所的重点项目。在此期间进一步创建、发展和改进了两个陆地生态系统碳过程的机理模型，这两个模型突破了过去的气候-生态系统平衡态模拟的方法，不仅可以计算黄先生提出的所有物理量，且使定量研究陆地碳汇对气候变化的动态响应成为可能。模型较系统地分析研究了中国国家和区域尺度陆地生态系统碳贮量、净初级生产力、土壤碳呼吸、净生态系统生产力，特别是碳源汇的时空特征。利用CEVSA模型研究表明，1981-1998年中国陆地生态系统是一个碳汇，总的吸收量为1.22GtC/a，约占全球碳吸收总量的10％，年平均约为0.07Gt C/a，与美国的碳吸收量(0.08Gt C/a)大致相当。此外，利用CEVSA模型还研究了适应性碳管理对中国农田土壤碳吸收的影响以及陆地生态系统对气候变化的脆弱性…。发表论文30余 篇，其中SCI 论文9 篇，撰写出版了《中国陆地生态系统过程及对全球变化响应与适应的模拟研究》(李克让、黄玫、陶波等著)。在此期间，与北京大学生态学系方精云院士合作《中国陆地生态系统生产力和碳循环研究》项目获2004年国家自然科学二等奖(李克让和曹明奎分别列第2和第3名)。回顾以上种种，我们深感所有这些成果的取得，都离不开黄秉维陈述彭等老一辈科学家的学术指导、支持与帮助。