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專家信息：
陶福祿,男，1970年生，博士，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員，中國科學(xué)院‘百人計劃“和“引進(jìn)國外杰出人才”入選者(2008年)。Open Forest Science Journal、《中國農(nóng)業(yè)氣象》編委，國際多種學(xué)術(shù)刊物論文審稿人。2001年獲國際“START”青年科學(xué)家獎。
工作經(jīng)歷：
1.1999年于中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心獲生態(tài)學(xué)專業(yè)博士學(xué)位。
2.1999-2001年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所、農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)環(huán)境與氣候變化重點開放實驗室先后任助研和副研究員。
3.2001-2008年間，先后在日本農(nóng)業(yè)環(huán)境技術(shù)研究所和日本筑波大學(xué)任特別研究員。
論文專著：
發(fā)表論文：
1.Tao, Fulu, Z. Zhang, J. Liu. 2009. Modeling the Impacts of Weather and Climate Variability on Crop Productivity over a Large Area: A New Super-ensemble-based Probabilistic Projection. Agricultural and Forest Meteorology, 149, 1266– 127.
2.Tao, Fulu, M. Yokozawa, Z. Zhang. 2009. Modeling the Impacts of Weather and Climate Variability on Crop Productivity over a Large Area: A New Process-based Model Development, Optimization, and Uncertainties Analysis. Agricultural and Forest Meteorology, 149, 831–850.
3.Tao, Fulu, M. Yokozawa, J. Liu, Z. Zhang. 2009. Climate change, land use change, and China’s food security in the twenty-first century: an integrated perspective. Climatic Change, 93, 433–445.
4.Tao, Fulu, Y. Hayashi, M. Yokozawa, Z. Zhang, T. Sakamoto. 2008. Global Warming, Rice Production and Water Use in China: Developing a Probabilistic Assessment. Agricultural and Forest Meteorology, 148, 94–110.
5.Tao, Fulu, M. Yokozawa, J. Liu, Z. Zhang. 2008. Climate-crop yield relationships at province scale in China and the impacts of recent climate trend. Climate Research, 38, 83–94.
6.Tao, Fulu, Yokozawa, M., Zhang, Z., Hayashi, Y., Ishigooka, Y. 2008. Land surface phenology dynamics and climate variation in the North East China Transect (NECT), 1982–2000. International Journal of Remote Sensing. 29, 5461–5478.
7.Tao, Fulu, M. Yokozawa, Y. Xu, Y. Hayashi, Z. Zhang. 2006. Climate changes and trends in phenology and yields of field crops in China, 1981–2000. Agricultural and Forest Meteorology, 138, 82–92.
8.Tao, Fulu, M. Yokozawa, Z. Zhang, Y. Xu, Y. Hayashi. 2005. Remote Sensing of Crop Production in China by Production Efficiency Models: Models Comparisons, Estimates and Uncertainties. Ecological Modelling, 183, 385–396.
9.Tao, Fulu, M. Yokozawa, Y. Hayashi, E. Lin. 2005. A Perspective on Water Resources in China: Interactions between Climate Change and Soil Degradation. Climatic Change, 68, 169–197.
10.Tao, Fulu, M. Yokozawa, Z. Zhang, Y. Hayashi, H. Grassl, C. Fu. 2004. Variability in climatology and agricultural production in China in association with East Asia monsoon and EL NI?O southern oscillation. Climate Research, 28: 23–30.
11.Tao, Fulu, M. Yokozawa, Y. Hayashi, E. Lin. 2003. Changes in soil moisture in China over the last half-century and their effects on agricultural production. Agricultural and Forest Meteorology, 118, 251–261.
12.Tao, Fulu, M. Yokozawa, Y. Hayashi, E. Lin. 2003. Future climate change, the agricultural water cycle, and agricultural production in China. Agricultural Ecosystem & Environment, 95, 203─215.
13.Tao, Fulu, M. Yokozawa, Y. Hayashi, E. Lin. 2003. Terrestrial water cycle and the impacts of climate change. Ambio, 32, 295─301.
14.Tao, Fulu, Y. Hayashi, E. Lin. 2002. Soil vulnerability and sensitivity to acid deposition in China. Water, Air and Soil Pollution. 140, 247─260.
15.Tao, Fulu, Z. Feng. 2001. Critical Loads of acid deposition for ecosystems in South China ─ Derived by a new method. Water, Air and Soil Pollution, 130, 1187─1192.
16.Tao, Fulu, Z. Feng. 2000. Critical Loads of SO2 dry deposition for ecosystems in South China and theirs exceedance. Water, Air and Soil Pollution, 124, 429─ 438.
17.Tao, Fulu, Z. Feng. 2000. Terrestrial ecosystem sensitivity to acid deposition in South China. Water, Air and Soil Pollution, 118, 231─243.
18. 氣候變暖對黑龍江省水稻生產(chǎn)影響及對策研究 矯江; 許顯斌; 卞景陽; 林陽生; 橫責(zé)正幸; 陶福祿; 鮫島良次; 神田英司 自然災(zāi)害學(xué)報 2008-06-15
19. 植物對酸沉降的凈化緩沖作用研究綜述 陶福祿 ; 馮宗煒 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境 1999-05-30
20. 中國南方生態(tài)系統(tǒng)的酸沉降臨界負(fù)荷 陶福祿 ; 馮宗煒 中國環(huán)境科學(xué) 1999-02-28
21. 生態(tài)系統(tǒng)的酸沉降臨界負(fù)荷及其研究進(jìn)展 陶福祿 ; 馮宗煒 中國環(huán)境科學(xué) 1999-04-30
22. 氣候變化情景下我國花生產(chǎn)量變化模擬 陶福祿 ; 熊偉; 許吟隆; 林而達(dá) 中國環(huán)境科學(xué) 2000-10-30
23. 氣候變化情景下我國水稻產(chǎn)量變化模擬 熊偉; 陶福祿; 許吟隆; 林而達(dá) 中國農(nóng)業(yè)氣象 2001-08-15
24. 豫西山區(qū)日本落葉松林下植物物種多樣性的研究 陶福祿; 李樹人; 馮宗煒; 王建文; 劉金良 生態(tài)學(xué)雜志 1998-08-11
25. 豫西山區(qū)日本落葉松種群分布格局的研究 陶福祿; 李樹人; 馮宗煒; 王建文; 劉金良 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 1998-06- 10
媒體報道：
“針對氣候變化對未來區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的科學(xué)預(yù)測，有助于國家制訂農(nóng)業(yè)管理和適應(yīng)氣候變化的相關(guān)政策。”日前，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員陶福祿對《科學(xué)時報》記者作上述表示。
陶福祿介紹，他們最近創(chuàng)建了一個新的、適用于大尺度的、包含氣候變化對作物影響的關(guān)鍵過程機(jī)制的作物模型(MCWLA)和一個氣候變化對區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的超集合概率預(yù)測系統(tǒng)。這在氣候變化影響評價和預(yù)測領(lǐng)域是一個重要的發(fā)展，是解決困擾當(dāng)前氣候變化影響預(yù)測研究領(lǐng)域的前沿科學(xué)問題，即不確定問題的重要方法。利用該系統(tǒng)開展的超集合概率預(yù)測，同時考慮生物物理過程、溫室氣體排放情景和全球氣候模型的不確定性。
陶福祿等的研究發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)80年代以來，氣候變化已經(jīng)顯著影響了我國區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。研究表明：1951～2000年間，我國華北和東北平原農(nóng)業(yè)旱災(zāi)頻率和程度顯著增加。據(jù)農(nóng)業(yè)氣象站的觀測資料研究表明：1981～2000年間，氣候變化已經(jīng)顯著影響了一些地區(qū)主要作物的物候期和產(chǎn)量。區(qū)域分布上，溫度升高趨勢增加了我國東北水稻及華北和東北的大豆生產(chǎn)，然而區(qū)域氣候變化導(dǎo)致遼寧、天津、山西、甘肅、陜西、安徽和江蘇等省市玉米顯著減產(chǎn)，遼寧、湖北和湖南等省小麥減產(chǎn)。
陶福祿說：“因為這些已觀測到的影響，未來氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可能影響受到極大關(guān)注。已有相當(dāng)多的研究應(yīng)用全球或區(qū)域氣候模式輸出的未來氣候情景來驅(qū)動作物模型，進(jìn)而分析氣候變化對未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可能影響。”但目前氣候變化研究面臨著相當(dāng)大的不確定性。就氣候變化影響研究而言，不確定性主要來源于溫室氣體的排放情景、全球氣候模型以及作物影響評價模型。對于溫室氣體的排放情景和氣候變化情景的不確定性問題，目前主要通過采用多個排放情景和多個氣候變化情景，或利用多模型集合預(yù)測的氣候情景來解決。也有一些科學(xué)家正努力嘗試發(fā)展氣候變化情景的概率信息。
作物模型的不確定性來源于幾個方面。首先目前國內(nèi)外主要采用的作物模型大多都是基于站點尺度的。最初的目的是用于農(nóng)業(yè)管理，這些模型大多比較偏重于對品種和農(nóng)業(yè)管理措施如灌溉和施肥等影響的模擬，相應(yīng)的參數(shù)比較多。而目前關(guān)于氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的問題主要在區(qū)域尺度上。因此，當(dāng)這些模型被應(yīng)用于區(qū)域氣候變化影響的模擬時，一些模型參數(shù)和管理措施等不得不進(jìn)行一些假設(shè)，這就產(chǎn)生了不確定性。
另外，目前大量的環(huán)境控制試驗(如自由大氣二氧化碳富集試驗)表明，氣候變化對農(nóng)作物影響的主要機(jī)理是：生長季節(jié)平均溫度升高加速作物的生長速度，縮短作物的生長期和灌漿期，從而降低作物產(chǎn)量。作物開花期短時間極端高溫能增加花粉的不育率和生存力，從而顯著降低產(chǎn)量。大氣二氧化碳濃度升高能增加光合作用速率，降低氣孔導(dǎo)度，提高水分利用效率。氣孔內(nèi)外的水汽壓差也顯著影響作物的水分利用。
陶福祿表示，目前的一些作物模型沒有充分考慮這樣一些試驗觀測的作物對氣候變化的反應(yīng)，當(dāng)用于氣候變化影響研究時，氣候變化對作物生長潛在的負(fù)影響不能得到充分反映，這就增加了在區(qū)域和全球尺度上預(yù)測的不確定性。
陶福祿認(rèn)為他們創(chuàng)建的新模型和超集合概率預(yù)測系統(tǒng)，能適用于不同的地區(qū)和不同的作物。他們采用該系統(tǒng)，利用10個未來氣候情景考慮溫室氣體排放和全球氣候模型的不確定性、60套作物模型參數(shù)來考慮生物物理過程參數(shù)的不確定性，對我國華北平原未來的玉米生產(chǎn)進(jìn)行了一個超集合概率預(yù)測。結(jié)果表明，在河南省(山東省)，在2011～2040年，2041～2070年和2071～2100年間，與1961～1990年相比，玉米產(chǎn)量將分別降低9.7%(9.1%)、15.7%(19.0%)和24.7%(25.5%)。因此，未來華北平原玉米產(chǎn)量可能降低而年間變化性增大。他們也模擬了未來玉米產(chǎn)量、生長期和水分脅迫的時空變化格局。研究表明，該地區(qū)玉米產(chǎn)量下降的主要原因，是生長期縮短和水分脅迫的加劇。未來新品種的發(fā)展，如培育抗高溫、耐干旱、作物生長發(fā)育期長的品種，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化的一個重要措施。
從他們另外一項新的概率預(yù)測研究來看，全球升溫并不必然導(dǎo)致作物減產(chǎn)。比如當(dāng)全球溫度平均增加1℃、2℃和3℃時，若不考慮二氧化碳的肥效作用，我國的水稻產(chǎn)量將降低不同的幅度；若考慮二氧化碳的肥效作用，我國的水稻產(chǎn)量的變化范圍為略有增產(chǎn)或者有一定減產(chǎn)。
來源：科學(xué)時報
2009.05.26
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