研究揭示氣候變化對高寒草地生產力的影響機制

       近日，中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所氣候變化與減排固碳創新團隊，在經歷十多年的研究之后，系統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力之間的關系，為生態脆弱區草地生態系統適應性管理提供了重要依據。


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

       科學家們發現，自上世紀五六十年代開始，青藏高原氣候發生了明顯變化，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雜，這給當地的生態系統帶來的巨大的影響。

       “當環境變化，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，來適應新的環境，”干珠扎布說，“物候是植物對環境長期適應而形成的生長發育節律，是反映植物對環境變化響應與適應的重要指標。”


       自2011年，該團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力的調控機制。研究人員通過長期野外原位模擬增溫增水控制實驗，觀測了高寒草地優勢植物物候期和生產力的變化。

       研究結果顯示，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良牧草生產力，而增水對其具有正效應。研究還發現，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力具有正效應，但由于增溫對其具有直接的負效應，因此兩者間存在抵消作用。

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

       “它們有自適應能力，且正在適應環境的劇烈變化，”干珠扎布說，“而我們的研究，就是發現了它們適應環境變化的機理，這對高寒草地生態服務功能維持和草牧業生產具有重要意義”。

       據介紹，該研究得到國家自然科學基金項目和中國科協青年人才托舉工程項目共同資助。相關研究結果發表在《生態學雜志（Journal of Ecology）》上。