研究揭示气候变化对高寒草地生产力的影响机制

       近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所气候变化与减排固碳创新团队，在经历十多年的研究之后，系统地揭示了在气候变化条件下，青藏高原高寒草地植物物候与生产力之间的关系，为生态脆弱区草地生态系统适应性管理提供了重要依据。


       据干珠扎布博士介绍，青藏高原是我国重要的生态安全屏障和畜牧业生产基地。但由于海拔高、温度低、植物种类相对单一等原因，高寒地区的草地生态系统较为脆弱，对气候变化极度敏感。

       科学家们发现，自上世纪五六十年代开始，青藏高原气候发生了明显变化，干珠扎布介绍，主要的变化有两个方面，一个是气温升高，另一个是降水波动变得更复杂，这给当地的生态系统带来的巨大的影响。

       “当环境变化，身处变化中的植物，也会随之变化，有些物种不能适应变化，就可能减少、甚至消失，还有些会通过改变自身的生长方式，来适应新的环境，”干珠扎布说，“物候是植物对环境长期适应而形成的生长发育节律，是反映植物对环境变化响应与适应的重要指标。”


       自2011年，该团队就开始研究温度和降水变化条件下植物物候改变对植物生产力的调控机制。研究人员通过长期野外原位模拟增温增水控制实验，观测了高寒草地优势植物物候期和生产力的变化。

       研究结果显示，在气候暖干年份，增温推迟植物物候期，而增水则使物候期提前。增温降低禾本科和莎草科优良牧草生产力，而增水对其具有正效应。研究还发现，增温可以使早熟禾推迟返青，使高山嵩草推迟枯黄；上述物候期变化对生产力具有正效应，但由于增温对其具有直接的负效应，因此两者间存在抵消作用。

       该团队的研究，明确了温度升高不利于高寒草地优良牧草生物量积累，但植物可通过改变其生长进程和生活史对策，尽量减少增温引起的负面影响。

       “它们有自适应能力，且正在适应环境的剧烈变化，”干珠扎布说，“而我们的研究，就是发现了它们适应环境变化的机理，这对高寒草地生态服务功能维持和草牧业生产具有重要意义”。

       据介绍，该研究得到国家自然科学基金项目和中国科协青年人才托举工程项目共同资助。相关研究结果发表在《生态学杂志（Journal of Ecology）》上。