气候变暖危害青藏高原草地稳定性

气候变暖危害青藏高原草地稳定性

青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站建立的大型增温-控水实验平台

植物群落生产力的稳定性(年际波动),是生态系统的基本特征,与人类社会的生产、生活息息相关。已有的研究表明,群落稳定性主要与物种多样性、优势物种、以及群落组成物种生长的不同步性等因素有关。然而,气候变化对植物群落稳定性的影响及其机制尚不清楚,原因之一是稳定性的研究需要长时间的定位观测。

青藏高原是全球最大、最高的高原,被誉为地球的“第三极”,对气候变化非常敏感。高原的西藏牧区和青海牧区,占我国四大牧区面积的40%以上。在这片广袤的土地上生活着超过5000万只藏系绵羊、1400万头牦牛以及大量的野生有蹄类动物。这些牲畜不仅为当地牧民提供了食物和燃料,同时在民族文化传承中起着重要作用。因此,稳定的植物群落生产力对于青藏高原畜牧业的可持续发展有着重要意义。过去50年来,青藏高原气候变暖的速率是全球平均水平的2倍以上,并且伴随着降水格局的改变,这种剧烈的气候变化如何影响青藏高原这一敏感的高寒生态系统,一直是国内外生态学研究的重要问题。

中国科学院西北高原生物研究所贺金生课题组与北京大学、美国佐治亚理工学院的研究者合作,在青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站建立了大型增温-降水控制实验,通过连续5年的群落调查和生产力测定,研究了高寒草地植物群落生产力对增温和降水改变的响应。研究成果于5月10日以“Climate warming reduces the temporal stability of plant community biomass production”为题发表在《自然•通讯》 (Nature Communications)上。

研究结果表明,温度增加降低了高寒草地群落稳定性,而降水格局的改变对群落稳定性无显著影响。温度对稳定性的影响,主要体现在降低了组成物种生长的不同步性。研究还发现,尽管温度增加和降水减少都会显著降低植物物种多样性,但是群落稳定性的降低与物种多样性并无显著关系。本研究的意义在于,通过长期的实验数据,揭示了气候变暖对高寒生态系统生产力稳定性的影响机制。这意味着青藏高原经历的快速气候变暖,可能威胁到了高寒草地的稳定性。因此,在未来气候变暖情境下,草地向人类社会提供稳定的、可持续的生态系统服务将面临严峻挑战。虽然该研究是在青藏高原进行的,对世界上其他地区类似的高寒生态系统,也应该有同样的借鉴意义。

论文链接:http://www.nature.com/articles/ncomms15378

(据 中国科学院西北高原生物研究所

原创文章,如若转载,请注明出处。

相关文章

  • 解密青藏高原史前人类活动历史

    青藏高原晚新生代以来的强烈隆升,最终成为迄今世界上海拔最高、面积达308万平方公里的巨大高原,其寒冷、低氧、高太阳辐射、生物资源匮乏和恶劣生存环境对史前人类的生存繁衍形成极大挑战。青藏高原周边山地陡峻、…

    2022-03-26
  • 青藏高原塑造了东亚植被的多样性

    新生代青藏高原的形成和演变对东亚的气候和生物多样性都产生了深刻的影响,对东亚新生代气候和生物演变的研究,就离不开讨论青藏高原的生长。前人的研究表明东亚夏季风和印度夏季风、以及亚洲冬季风都和青藏高原的…

    2021-01-31
  • 新特提斯洋板片拆离发生于四千五百万年前

    随着新特提斯洋(Neo-Tethys ocean)的闭合,印度和欧亚大陆发生碰撞最终导致了青藏高原的形成。青藏高原作为陆陆碰撞造山带的代表,是研究陆陆碰撞造山过程的经典地区,长期以来受到了国内外学者的广泛关注。然而…

    2016-04-05
  • 青藏高原东北缘存在地壳流?

    印度-亚欧板块碰撞导致的青藏高原隆升,是新生代以来最重大的地质事件之一,产生了广泛的影响。这一过程塑造了“世界屋脊”的壮丽地貌,改变了亚洲的环境,影响了生物多样性的演化。然而青藏高原的隆升变形机制尚不完…

    2021-04-08
  • 厄尔尼诺影响次年夏季青藏高原降水再循环率

    青藏高原被誉为“亚洲水塔”,其大气水循环过程对区域及全球气候都有着重要影响。降水再循环率是大气水循环的关键指标,意为局地蒸发的水汽对降水的贡献率,反映了该区域陆气相互作用的强度。然而,前人对青藏高原降…

    2021-03-01
  • 棕榈化石的发现揭示青藏高原隆升并没有那么早

    今天棕榈虽然分布较为广泛,但主要集中在热带和亚热带地区,他们不怎么耐寒,尤其是幼苗。但是,最近科学家们在青藏高原腹地海拔高达4600米的地方却发现了棕榈的化石,这为青藏高原的隆升历史研究提供了新的证据。 …

    2019-03-11