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西北高原所等揭示氣候變暖對(duì)青藏高原草地穩(wěn)定性的影響

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西北高原所等揭示氣候變暖對(duì)青藏高原草地穩(wěn)定性的影響

摘要: 　　植物群落生產(chǎn)力的穩(wěn)定性（年際波動(dòng)），是生態(tài)系統(tǒng)的基本特征，與人類社會(huì)的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。已有的學(xué)習(xí)表明，群落穩(wěn)定性主要與物種多樣性、優(yōu)勢(shì)物種以及群落組成物種生長(zhǎng)的不同步性等因素有關(guān)。然而，氣候變 ...

　　植物群落生產(chǎn)力的穩(wěn)定性（年際波動(dòng)），是生態(tài)系統(tǒng)的基本特征，與人類社會(huì)的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。已有的學(xué)習(xí)表明，群落穩(wěn)定性主要與物種多樣性、優(yōu)勢(shì)物種以及群落組成物種生長(zhǎng)的不同步性等因素有關(guān)。然而，氣候變化對(duì)植物群落穩(wěn)定性的影響及其機(jī)制尚不清楚，原因之一是穩(wěn)定性的學(xué)習(xí)需要長(zhǎng)時(shí)間的定位觀測(cè)。
　　青藏高原是全球最大、最高的高原，被譽(yù)為地球的“第三極”，對(duì)氣候變化非常敏感。高原的西藏牧區(qū)和青海牧區(qū)，占我國(guó)四大牧區(qū)面積的40%以上。在這片廣袤的土地上生活著超過(guò)5000萬(wàn)只藏系綿羊、1400萬(wàn)頭牦牛以及大量的野生有蹄類動(dòng)物。這些牲畜不僅為當(dāng)?shù)啬撩裉峁┝耸澄锖腿剂�，同時(shí)在民族文化傳承中起著重要作用。因此，穩(wěn)定的植物群落生產(chǎn)力對(duì)于青藏高原畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。過(guò)去50年來(lái)，青藏高原氣候變暖的速率是全球平均水平的2倍以上，并且伴隨著降水格局的改變，這種劇烈的氣候變化如何影響青藏高原這一敏感的高寒生態(tài)系統(tǒng)，一直是國(guó)內(nèi)外生態(tài)學(xué)學(xué)習(xí)的重要問(wèn)題。
　　中國(guó)科學(xué)院西北高原生物學(xué)習(xí)所賀金生課題組與北京大學(xué)、美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的學(xué)習(xí)者合作，在青海海北高寒草地生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)學(xué)習(xí)站建立了大型增溫-降水控制實(shí)驗(yàn)，通過(guò)連續(xù)5年的群落調(diào)查和生產(chǎn)力測(cè)定，學(xué)習(xí)了高寒草地植物群落生產(chǎn)力對(duì)增溫和降水改變的響應(yīng)。學(xué)習(xí)成果于5月10日以Climate warming reduces the temporal stability of plant community biomass production 為題發(fā)表在自然-通訊 (Nature Communications)上(doi: 10.1038/ncomms15378)。
　　學(xué)習(xí)結(jié)果表明，溫度增加降低了高寒草地群落穩(wěn)定性，而降水格局的改變對(duì)群落穩(wěn)定性無(wú)顯著影響。溫度對(duì)穩(wěn)定性的影響，主要體現(xiàn)在降低了組成物種生長(zhǎng)的不同步性。學(xué)習(xí)還發(fā)現(xiàn)，盡管溫度增加和降水減少都會(huì)顯著降低植物物種多樣性，但是群落穩(wěn)定性的降低與物種多樣性并無(wú)顯著關(guān)系。該學(xué)習(xí)的意義在于，通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，揭示了氣候變暖對(duì)高寒生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力穩(wěn)定性的影響機(jī)制。這意味著青藏高原經(jīng)歷的快速氣候變暖，可能威脅到了高寒草地的穩(wěn)定性。因此，在未來(lái)氣候變暖情境下，草地向人類社會(huì)提供穩(wěn)定的、可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。雖然該學(xué)習(xí)是在青藏高原進(jìn)行的，對(duì)世界上其他地區(qū)類似的高寒生態(tài)系統(tǒng)，也應(yīng)該有同樣的借鑒意義。
　　賀金生課題組長(zhǎng)期從事高寒生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的響應(yīng)與適應(yīng)、高寒濕地溫室氣體排放及其對(duì)全球變化的反饋以及高寒草地碳氮循環(huán)等方面的學(xué)習(xí)。課題組近兩年對(duì)高寒生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)成果還發(fā)表在Nature Communications (2015， 6:8159)， Global Change Biology (2017， 23:815-829) 以及 Global Biogeochemical Cycles (2014， 28:1081-1095) 等期刊上。
　　該學(xué)習(xí)得到了科技部“973”項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金（重點(diǎn)基金、面上基金和創(chuàng)新群體）和美國(guó)自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。


　　青海海北高寒草地生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)學(xué)習(xí)站建立的大型增溫-控水實(shí)驗(yàn)平臺(tái)



　　氣候變化、影響群落穩(wěn)定性的生物學(xué)機(jī)制與群落穩(wěn)定性之間的直接和間接關(guān)系西北高原所等揭示氣候變暖對(duì)青藏高原草地穩(wěn)定性的影響  |  責(zé)任編輯：曉木蟲
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