青藏高原高寒草甸生态系统碳通量对增温响应的生物和非生物机制
文献类型：学位论文
| 作者 | 全权 |
| 答辩日期 | 2023-04 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 牛书丽 ; 孙福宝 |
| 关键词 | 高寒草地生态系统 气候变暖 植物高度 碳利用效率 全球变化 碳通量 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 全球变暖对生态系统碳循环过程影响深远，而生态系统碳收支的变化又会反过来对气候变暖产生反馈和调节，两者紧密联系。研究气候变暖如何影响生态系统碳收支是全球变化生态学的研究热点和前沿，然而目前我们对陆地生态系统二氧化碳通量在气候变暖背景下的模拟和预测仍存在很大的不确定性。这些不确定性很大一部分来源于我们对碳通量过程响应增温的生物及非生物调控机制理解的缺乏。基于青藏高原高寒草地野外增温控制实验和区域调查，本研究探讨了气候变暖对生态系统碳通量及碳利用效率的影响及机制。主要结果如下：（1）我们发现植物高度调控了高寒草甸植物群落组成及生态系统碳通量对增温的响应。温度升高不仅可以增加不同功能群植物平均高度，也可以促进如禾本科、莎草科等较高的植物功能群在群落中的比例，从而增加群落高度并促进群落光合和净生态系统生产力（NEP）。值得关注的是，植物群落高度的增加促进了NEP 温度敏感性的增加，这意味着温度升高相同的幅度，具有较高植物群落的生态系统将从大气中吸收固定更多的碳。通过青藏高原区域1500 公里的野外调查研究，我们在区域尺度上发现了相似的规律。结果显示该高寒区域上较温暖的地方植物群落高度更高，更高的植物群落增加了土壤碳的含量。（2）植物群落水平碳利用效率（CUEp）和生态系统水平碳利用效率（CUEe）存在较大变异，变化范围分别为0.60-0.77以及0.38-0.59。增温对CUEp和CUEe的影响大小和方向都受到背景环境因子的很大调控，CUEp的增温效应与环境土壤水分含量呈正相关，而CUEe的增温效应与环境温度呈负相关，但与增温引起的温度升高呈正相关。此外，不同CUE组分的增温效应也在大小和方向上受到背景环境条件的不同调控，从而解释了CUEp和CUEe对增温响应的变异。并且还发现增温会改变植物和微生物呼吸占总光合吸收碳的比例，这种比例的相对改变受到了水分相反的调节。综上所述，本研究强调了植物高度在决定高寒生态系统植物群落组成及碳固存对增温响应中起到的重要作用，这种将气候变化、植物功能性状和生态系统功能相联系的研究，推动了我们对同时经历着气候及植物群落双重变化的生态系统碳循环响应和反馈气候变化的认识。同时研究也强调了环境背景条件在其中起到的关键调节作用，甚至决定了碳通量响应增温的大小和方向，这些发现对于降低生态系统碳循环模拟的不确定性，提高我们准确模拟和预测生态系统和气候反馈过程的能力具有重要生态学意义。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 69 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199911]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 全权. 青藏高原高寒草甸生态系统碳通量对增温响应的生物和非生物机制[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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