研究揭示氣候變化對高寒草地生產(chǎn)力的影響機(jī)制

       近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所氣候變化與減排固碳創(chuàng)新團(tuán)隊，在經(jīng)歷十多年的研究之后，系統(tǒng)地揭示了在氣候變化條件下，青藏高原高寒草地植物物候與生產(chǎn)力之間的關(guān)系，為生態(tài)脆弱區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理提供了重要依據(jù)。


       據(jù)干珠扎布博士介紹，青藏高原是我國重要的生態(tài)安全屏障和畜牧業(yè)生產(chǎn)基地。但由于海拔高、溫度低、植物種類相對單一等原因，高寒地區(qū)的草地生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，對氣候變化極度敏感。

       科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，自上世紀(jì)五六十年代開始，青藏高原氣候發(fā)生了明顯變化，干珠扎布介紹，主要的變化有兩個方面，一個是氣溫升高，另一個是降水波動變得更復(fù)雜，這給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)帶來的巨大的影響。

       “當(dāng)環(huán)境變化，身處變化中的植物，也會隨之變化，有些物種不能適應(yīng)變化，就可能減少、甚至消失，還有些會通過改變自身的生長方式，來適應(yīng)新的環(huán)境，”干珠扎布說，“物候是植物對環(huán)境長期適應(yīng)而形成的生長發(fā)育節(jié)律，是反映植物對環(huán)境變化響應(yīng)與適應(yīng)的重要指標(biāo)。”


       自2011年，該團(tuán)隊就開始研究溫度和降水變化條件下植物物候改變對植物生產(chǎn)力的調(diào)控機(jī)制。研究人員通過長期野外原位模擬增溫增水控制實(shí)驗(yàn)，觀測了高寒草地優(yōu)勢植物物候期和生產(chǎn)力的變化。

       研究結(jié)果顯示，在氣候暖干年份，增溫推遲植物物候期，而增水則使物候期提前。增溫降低禾本科和莎草科優(yōu)良牧草生產(chǎn)力，而增水對其具有正效應(yīng)。研究還發(fā)現(xiàn)，增溫可以使早熟禾推遲返青，使高山嵩草推遲枯黃；上述物候期變化對生產(chǎn)力具有正效應(yīng)，但由于增溫對其具有直接的負(fù)效應(yīng)，因此兩者間存在抵消作用。

       該團(tuán)隊的研究，明確了溫度升高不利于高寒草地優(yōu)良牧草生物量積累，但植物可通過改變其生長進(jìn)程和生活史對策，盡量減少增溫引起的負(fù)面影響。

       “它們有自適應(yīng)能力，且正在適應(yīng)環(huán)境的劇烈變化，”干珠扎布說，“而我們的研究，就是發(fā)現(xiàn)了它們適應(yīng)環(huán)境變化的機(jī)理，這對高寒草地生態(tài)服務(wù)功能維持和草牧業(yè)生產(chǎn)具有重要意義”。

       據(jù)介紹，該研究得到國家自然科學(xué)基金項目和中國科協(xié)青年人才托舉工程項目共同資助。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《生態(tài)學(xué)雜志（Journal of Ecology）》上。