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西北高原所在青藏高原高寒草地碳水交換研究中取得進展

2021-06-23 西北高原生物研究所
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  人類活動導致的CO2等溫室氣體濃度劇增所引發的氣候變化目前已成為一項全球性緊急危機,威脅著人類命運共同體的可持續發展。堅持“共同但有區別”的責任原則,我國承諾如期實現碳達峰、碳中和的“雙碳”目標。編制陸地生態系統碳匯清單和提高自然生態系統碳匯能力是實現“雙碳”目標的重要途徑之一。青藏高原高寒草地具有重要的存碳和持水功能,但其環境調控的空間格局尚不清晰。因此,中國科學院西北高原生物研究所陸地生態系統過程與功能對全球變化的響應與適應課題組以青藏高原代表植被類型長期的渦度相關觀測數據為基礎,分析了碳水交換的環境驅動和生態格局,以期為評估高寒草地碳素固持和水源涵養等生態功能提供數據支撐和理論依據。

  研究結果表明,高寒草甸、高寒灌叢和高寒草甸草原表現為碳匯,年均強度收斂于70 g C/m2,但高寒泥炭濕地和高寒草原均表現為碳源。高寒灌叢和高寒草原的系統呼吸具有較高的保守性,碳匯能力取決于生態系統總初級生產力。高寒草地CO2交換的年際變異均主要取決于生長季CO2的年際變異,空間格局主要受到植被指數和水分狀況的綜合調控。高寒草甸、高寒灌叢、草甸草原及高寒草原的系統蒸散發均受凈輻射控制,年均蒸散發收斂于550 mm和降水的耦合程度較弱,揭示了高寒草地水分耗散為能量限制系統。高寒草地蒸散發的空間格局主要受下墊面冠層導度及土壤水分狀況的影響。因此,高寒草地碳水交換的空間變異主要受到大氣水分和土壤水分的綜合調控,這在一定程度上否定了高寒草地碳水交換的溫度限制假說。

  相關研究成果以Atmospheric water vapor and soil moisture jointly determine the spatiotemporal variations of CO2 fluxes and evapotranspiration across the Qinghai-Tibetan Plateau grasslands為題,發表在Science of The Total Environment上。研究工作獲得國家重點研發計劃課題、中科院-青海省人民政府三江源國家公園聯合研究專項、國家自然科學基金和青海省科技創新平臺建設專項的支持。

  論文鏈接 

圖1.高寒草地研究點的景觀圖

圖2.高寒草甸碳水交換的逐月(左)和逐年(右)環境調控機制

打印 責任編輯:張芳丹

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