東北地理所在青藏高原沼澤濕地固碳研究中取得進展
青藏高原分布有大面積的沼澤濕地，該地區沼澤濕地在全球碳循環中起著重要的作用。作為沼澤濕地生態系統重要的功能參數，植被凈初級生產力(NPP)是衡量沼澤濕地固碳潛力的重要指標。氣候變化顯著影響沼澤濕地植被NPP，進而影響沼澤濕地碳的固定。明確沼澤濕地植被NPP時空動態及其對氣候變化的響應對于評估青藏高原沼澤濕地固碳潛力具有重要意義。基于MODIS NPP數據和氣象數據，東北地理所濕地生態系統管理學科組分析了2000-2020年青藏高原沼澤濕地植被NPP時空變化特征，并探究了氣候變化對沼澤植被NPP的影響。
研究結果表明，青藏高原沼澤濕地植被年均NPP在過去的20年呈顯著上升趨勢(11.70 g C·m-2/10a)，其中東北部上升最為明顯。研究發現，白天和夜晚升溫對青藏高原沼澤濕地植被NPP具有不對稱的影響。冬季和春季夜晚升溫能夠通過減少凍害的發生，在一定程度上增加青藏高原沼澤濕地植被NPP。在夏季，白天和夜晚升溫均會導致植被NPP顯著升高，其原因可能是因為白天增溫會促進植被光合作用，夜晚升溫盡管會導致呼吸作用增強，但在沼澤濕地充裕的水分條件下易發生“超補償效應”(植物由于夜晚呼吸作用增強消耗大量有機物，會激發和促進第二天的光合作用合成更多有機物來進行補償)，進而導致植被NPP升高。此外研究發現，在生長季初期，春季降水量的增加能顯著促進青藏高原沼澤濕地植被的生長。研究指出未來利用模型模擬沼澤植被NPP時，需考慮不同季節氣候變化的影響，并強調在全球晝夜不對稱增溫(夜晚增溫速度快于白天)背景下，應充分考慮白天和夜晚溫度對沼澤濕地植被的不同影響。研究結果為進一步評估青藏高原沼澤濕地固碳潛力，明確高寒沼澤濕地生態系統與氣候變化相互關系提供了科學依據。
研究成果于近期發表于Global Biogeochemical Cycles，中科院東北地理所神祥金副研究員為第一作者，姜明研究員為通訊作者。本研究得到國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、吉林省自然科學基金、中國科學院基礎前沿科學研究計劃從0到1原始創新項目、中國科學院東北地理與農業生態研究所創新團隊項目的資助。
圖1 青藏高原沼澤濕地植被多年平均NPP及變化趨勢(2000-2020年)
圖2 青藏高原沼澤濕地植被年均NPP與氣象因子的相關性
圖3 氣候變化對青藏高原沼澤濕地植被碳固定影響機制
論文信息如下:
Shen Xiangjin, Liu Yiwen, Zhang Jiaqi, Wang Yanji, Ma Rong, Liu Binhui, Lu Xianguo, Jiang Ming*. Asymmetric impacts of diurnal warming on vegetation carbon sequestration of marshes in the Qinghai Tibet Plateau. Global Biogeochemical Cycles, 2022. 36. e2022GB007396. https://doi.org/10.1029/2022GB007396
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吉公網安備22017302000214號
