探究早期人类迁徙扩散、生产技术及其与气候环境变迁和地貌过程之间的联系，始终是古气候学和古人类学研究领域中备受关注的焦点。研究表明，非洲早期古人类的迁徙扩散与气候环境演化的长期趋势和变化幅度密切相关。然而，在欧亚大陆，由于缺乏大空间、长时间尺度的考古记录和古环境记录的综合对比，导致对古人类扩散与自然环境关系的认识仍然匮乏。 青藏高原地球系统与资源环境重点实验室（以下简称“实验室”）大陆碰撞隆升与资源环境效应研究方向昝金波研究员、方小敏院士以及张伟林研究员，联合澳大利亚格里菲斯大学Julien Louys教授、Michael Petraglia教授以及英国埃克塞特大学 Robin Dennell教授，通过研究中亚以及我国西北地区360万年以来黄土有机碳同位素组成的变化（图 1），综合集成分析河流阶地地貌、风沙黄土分布以及古人类遗存等数据，揭示中更新世气候转型期（1.2-0.7 Ma，MPT）气候波动幅度的增大和环境变干显著影响了欧亚大陆古人类迁徙和石器技术的发展，深化了对其扩散演化模式和驱动机制的理解，该研究成果于2024年11月27日发表在国际知名学术期刊Nature Communications上。

在较长的时间尺度上，植被演替通常是指植物群落受到干扰后的恢复过程或在裸露地面上的形成和发展过程。演替理论是植被生态学的核心研究内容之一，是预测未来不同气候情景下植被动态变化的基础，也是指导退化生态系统恢复的关键理论。模拟增温实验揭示，变暖加速了高寒草地草本植物的群落演替进程。然而，由于树木寿命远远大于草本植物，鲜有观测证据证实变暖对天然森林群落演替进程的影响。

早在1964年，丹麦哥本哈根大学威利•丹斯加德（Willi Dansgaard）教授发现热带地区降水稳定同位素与降水量呈现负相关，并开创性地定义其为“降水量效应”。这一发现为利用低纬度地区冰芯、石笋和树轮等稳定同位素记录重建古气候变化奠定了重要的理论基础。 然而，国际原子能机构普拉迪普•阿加瓦尔（Pradeep Aggarwal）博士等人于2016年在《自然•地球科学》（Nature Geoscience）上撰文，从不同云类型的视角提出一种新理论，认为热带地区降水稳定同位素能够反映层状分数或降水类型（以下称为“层状分数理论”）。因为他们发现热带地区降水稳定同位素与层状分数（层状雨占总降水的比例）呈现显著负相关，与“降水量效应”无关。该新理论逐渐被科学界广为接受并引用。然而，层状分数理论是否真实地反映热带地区降水稳定同位素的真实信号尚不清楚。

研究人员发现，尽管气候变暖导致植物生长季节延长，植物仍能保持叶片生长和衰老时间的稳定平衡，即植被从返青到峰值的持续时间越长，则从峰值到衰老的时间越长。这项研究利用广泛的卫星和地面观测数据，揭示了从2001年到2020年间，超过83%的北半球生态系统中的植被依然保持了绿叶生长和衰老期的时间分配稳定性。这一发现对于了解植被如何通过资源分配应对全球变化，维持生态系统的结构和功能稳定具有重要意义。该成果6月7日发表于《科学进展》（Science Advances）。 该文章的第一和共同通讯作者，实验室高寒生态变化与生态安全研究方向孟凡栋副研究员介绍：“合理的时间分配是推动个人与社会进步的重要主观能动行为。对植物而言，这种时间分配策略可能在漫长的进化过程中通过自然选择形成。长期以来，生态学研究更多关注植物在物质资源方面的利用，如碳、水、养分的分配，而对时间资源的利用策略缺乏充分认识。”

实验室高寒区大气-水体相互作用与环境安全研究方向张国庆研究员团队研究发现，过去30年，青藏高原湖泊面积扩张超过1万平方公里。张国庆研究团队预估，至21世纪末，由于降水增加和冰川融水补给，在低排放情景下，青藏高原湖泊面积将扩张约50%（增加约2万平方公里），水位上升约10米，水量增加约6520亿吨，水量增量是过去50年的4倍。该成果5月27日在线发表在《自然-地球科学》(Nature Geoscience)，为青藏高原未来规划提供了科学指导。 该文章的通讯作者，张国庆研究员介绍，青藏高原被誉为“亚洲水塔”，分布有地球海拔最高、数量最多的高原湖泊群，面积超过全国湖泊的50%以上。过去50年来，在气候变暖和人类活动的共同影响下，全球大型湖泊水量普遍减少，而青藏高原湖泊在气候暖湿背景下呈现快速扩张。这种扩张加剧了湖水淹没引起灾害的风险，进而影响草地和湿地等生态系统和生物多样性（图1）。

近日，《自然-地球环境评论》在线发表了实验室高寒区大气-水体相互作用与环境安全研究方向张国庆研究员联合英国、奥地利、加拿大、瑞士、德国等国科学家的最新成果。 张国庆研究团队通过综合分析全球及各地区不同大小、类型的冰湖和历史冰湖溃决洪水事件，详细阐明了全球冰湖的分布状态、区域特征和变化模式，量化了全球不同类型冰湖溃决洪水的占比和历史发生趋势，预估了未来全球冰湖和冰湖溃决洪水的灾害危险和应对措施。 该文章的共同第一作者和通讯作者张国庆研究员介绍，全球变暖背景下，冰川正在加速消融与退缩，当冰川融水受到冰川、冰碛或基岩阻塞时，冰湖在冰前、冰缘、冰面、冰内或冰下形成。冰湖可能突然溃决，引发冰湖溃决洪水。全球有数百万人面临冰湖溃决洪水的风险，开展全球冰湖地理分布、形成时间、演变过程和物理特性的综合研究对于减轻下游地区遭受冰湖溃决洪水破坏至关重要。以往冰湖研究单一而零散，或针对特定类型冰湖或仅仅聚焦特定山区，缺乏全球系统的冰湖与冰湖溃决洪水特征与变化研究。

干旱深刻影响陆地生态系统和人类生产生活。生态干旱即干旱在生态系统层面的呈现。然而，生态干旱相关研究通常考虑水分供给（supply）不足的生态影响，忽略了不同植被类型间以及时空尺度上生态系统用水需求（demand）的差异。值得注意的是，气象干旱和生态系统的响应有时并不是一一对应的，甚至可能在时间和空间上“脱钩”，给生态干旱研究带来诸多困扰。 为此，高寒生态变化与生态安全研究方向在《自然-水》（Nature Water）发表评论文章，系统梳理了目前生态干旱研究存在的问题和挑战，倡议建立兼顾生态系统水分供给和用水需求的生态干旱监测和评估框架，以提高对生态干旱影响监测和评估的准确性，并提出了实现这一愿景的关键路径。

放牧作为全球农业用地中占比最高的土地利用方式，其涉及的土地约占全球农业用地总面积的77%。大量研究表明，放牧活动对于土壤碳循环过程有着不容忽视的影响，适度放牧能够促进土壤碳积累，但过度放牧会造成土地退化，导致严重的土壤碳损失。《联合国防治荒漠化公约》将过度放牧列为导致旱区土地退化的主要驱动因素之一。据估计全球约有2.6亿公顷的土地因过度放牧而发生了不同程度的退化。然而，放牧活动对全球土壤碳储量的影响尚未得到可靠评估，放牧优化管理在减缓气候变化方面的潜力仍不清楚。

全球山地森林面积大于900万平方公里，占森林总面积的23%，多数位于地震带上，常受到地震等地质活动干扰。地震过程释放出巨大能量，地震波引发的次生地质灾害不仅造成树木茎干、枝或根断裂、扭曲等物理损伤，还通过改变立地环境（如土壤结构、水文条件、营养状况、竞争强度等的变化）间接影响树木生长，导致树木出现长期生长释放或抑制的现象。然而，立地环境变化与气候波动对树木生长的影响相互耦合难以分离，迄今为止，对于地震干扰对全球山地森林树木生长影响的空间格局及其恢复过程尚不清楚。 树轮具有空间分布广泛、时间分辨率高以及连续性强的特点，可以记录长期环境变化信息，是研究地震干扰对生态系统影响的天然载体。国际树木年轮库中的树轮采样点往往以研究气候响应为目的，大多取自森林边缘，竞争水平弱，且避开损伤扭曲明显的树木，应用于研究地震干扰时，能更多反映立地环境的变化。