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方精云,生态学家,1959年生于安徽怀宁县。1982年毕业于安徽农学院林学系,同年考入北京林学院教育部政府派遣出国研究生;1983年赴日本留学,分别于1986年和1989年获日本信州大学和大阪市立大学生物学硕士和博士学位。1989~1996年在中科院生态环境中心工作,先后任助研、副研、研究员和中科院重点实验室副主任。其间,于1992/1993年在日本千叶大学生物系从事日本学术振兴会博士后研究工作;1995年作为中国首次北极科学探险考察队成员,赴北极地区进行科学探险考察;1996/1997年在加拿大McGill大学生物系做访问学者。1997年5月调至北京大学。现任北京大学长江特聘教授、生态学系主任、中国科学院院士,兼任中国生态学会副理事长,北京市学位委员会副主任委员,《植物学报》及《植物生态学报》副主编,国际陆地碳观测计划(TCO panel)成员,全球碳问题快速评估(RAP Carbon Project)科学指导委员会成员,以及Frontiers in Ecology and the Environment、Ecosystems、Global Environmental Change、Ecological Research、Research Letters in Ecology等国际重要学术刊物编委等职。
方精云主要从事植被生态学、全球气候变化以及植物多样性与生物地理学研究,尤其在陆地生态系统碳循环、中国大尺度植被动态、中国山地植物多样性等方面开展了系统性的研究工作。先后发表学术论文220余篇(部),其中国际重要刊物收录论文70余篇。曾获首届国家杰出青年科学基金(1994)、“中国高校十大科技进展”(2001)、教育部自然科学奖一等奖(2003)、国家自然科学奖二等奖(2004)。
一、建立了我国陆地植被和土壤碳储量的研究方法,系统研究了中国陆地生态系统的碳
储量及其变化 森林、灌丛、草地和农作物是四个最主要的生物群区类型,在碳循环中占主导地位。建立其碳储量的估算方法是研究区域碳循环的基础,也是技术关键。方精云在国内率先并系统开展了这项研究:创建了“连续生物量转换因子法”,使复杂的区域森林生物量的估算简单易行;建立了整合草场资源清查、野外实测以及卫星遥感数据为一体的草地碳储量的估算方法;提出了基于作物产量指标与遥感信息相结合的农作物碳储量的估算方法;这些工作为我国陆地碳循环的研究奠定了方法论基础。
基于这些工作以及早期在长白山、北京东灵山、海南尖峰岭等典型生态系统中碳收支的实际观测数据等,方精云等系统研究了中国陆地生态系统的碳储量、变化及碳释放量等,构建了中国第一个国家尺度的陆地碳循环模式,定量评价了其CO2源汇功能。
这些工作对全球变化生态学研究具有重要的理论意义,为学术界有重大争议的北半球陆地植被可能是工业源CO2之汇的观点提供了直接的科学证据,从而受到国内外的广泛关注,其研究方法得到多个国家和地区的应用。
二、发展了大尺度植被动态的研究方法,揭示了我国植被生产力的变化趋势、空间分异
及其对气候变化响应的若干规律 人类目前还不能直接测定大尺度的植被动态变化。近年来发展起来的遥感时间序列数据、生态模型以及空间分析方法为研究这一动态变化提供了可能途径。方精云等整合卫星遥感、气候等时间序列数据以及植被、土壤等地面观测资料,发展了区域植被动态变化的评价方法,并系统研究了我国大尺度的植被动态及时空变化。其核心结论是,20世纪80年代初以来,我国植被生产力(NPP)在波动中呈增加趋势,生长季节的提前是其增加的主要因素;受土地利用和气候变化的影响,NPP的变化存在巨大的空间异质性;在国家尺度,植被活动滞后于温度变化。
此项研究还纠正了著名植物生理生态学家Knapp等人的认识。Knapp等基于长期定位研究,得出NPP 的变动与降水波动无关的结论,发表在《科学》上。方精云等基于自己建立的方法,研究发现,区域NPP的变异性与降水变动之间高度相关,纠正了Knapp等人的认识,为预测区域NPP的变化及其对气候变化的响应提供了一个重要的理论基础。
区域尺度降水频率与植被生长的关系是全球生态学研究的核心内容之一,但也是一个难点。方精云等提出了一个全新的方法,解释了降水频度与植被生长的关系以及不同植被类型间这种关系的非线性变化。
作为全球植被动态研究的重要一环,他与北美和欧洲的科学家合作,发展了一种称作“森林恒定式”(Forest Identity)的全新方法,对近50年来全球森林的动态变化进行了研究,得出了全球主要国家的森林密度在增加的结论。该研究也为联合国有关政策的制定提供了科学基础。
三、采用统一的调查方法和标准,系统研究了我国山地植物多样性的分布规律,提出了基于植被-气候关系的我国植被带的划分原则和依据 方精云注重野外调查,较为系统地研究了我国主要植被类型及其优势种的分布与气候之间的数量关系,并开展植被分区的理论研究。自20世纪90年代初,方精云领导课题组整合有关课题,实施了“中国山地植物物种多样性调查计划”,对我国山地植物多样性进行了系统的调查。至目前为止,课题组已完成了全国60余座代表性山地的野外调查工作,获得了大量的第一手资料,初步阐明了我国植物物种多样性的垂直分布规律、地理分异以及与地形的关系。
利用多年的野外实测数据,并结合我国各类物种分布数据库,方精云及其课题组发展了我国大尺度生物多样性分布格局的定量评价方法,提出了我国生物多样性分布的10个热点保护地区。
另外,基于上述考察资料和前人的工作积累,方精云提出了基于植被气候关系的我国植被带的划分原则和依据,并提出了我国东部植被带划分的一个新方案。
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