青海省寒区恢复生态学重点实验室合作研究发现增温和放牧对碳通量的相对影响及其机制

  • 西北高原生物研究所 (兰州分院)
  • 创建于 2019-10-18
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  目前,放牧是天然草地和半天然草地的主要土地利用方式,对土壤碳库的影响很大。然而,人们对增温和放牧之间的相互作用对草原生态系统碳通量的影响机制知之甚少。因此,如果我们能更好地了解增温和放牧对碳通量的相对影响及其机制,将为研究增温和放牧之间的相互作用提供重要的信息。青海省寒区恢复生态学重点实验室汪诗平客座研究员与张振华、罗彩云副研究员,中国科学院大学(简称“国科大”)博士生导师周华坤研究员,联合中国科学院青藏所、中国科学院大学等多家单位的生态学家,在青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站开展了增温与中度放牧结合的试验,旨在区分增温和放牧对生态系统碳交换的相对影响并确定影响放牧和增温处理年平均净生物群区生产力(NBP)的主要因素。

  研究发现无论夏季放牧是否变暖,夏季放牧3年内,土壤碳汇均有所减少,而非放牧3年后,土壤碳汇也有所减少。然而,在4年的冬季放牧过程中,增温和放牧对土壤碳汇没有明显的影响。增温与放牧对年均NBP的交互作用随年份和放牧季节而变化。在夏季和冬季草地轮牧的7年内,增温和放牧对年平均初级生产力和生态系统呼吸的抵消效应均未改变年平均NBP值。总体而言,在夏季和冬季高寒草原轮牧条件下,根据NBP对气候变化的响应,可以得到净中性气候反馈。结果表明,两季放牧制度不仅支持了畜禽生产,而且实现了未来气候变暖条件下土壤碳平衡。 

  该研究结果于2019年10月以“Net neutral carbon responses to warming and grazing in alpine grassland ecosystems ”为题在线发表在SCI一区期刊《Agricultural and Forest Meteorology》上。 

  论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192319304083 

  图1. 在10 cm深度下,4~10月的年平均土壤温度(A)和季节平均土壤湿度 (B)。 

  NWNG:不增温不放牧;NWG:放牧不增温;WNG:增温不放牧;WG:增温放牧。 

  图2. 增温和放牧对夏季放牧 (A-D) 和冬季放牧 (E-H) 期间年平均总初级生产力 (GPP) 、年平均生态系统呼吸 (Re) 、年平均净生物群区生产力(NBP) 和年平均净生态系统生产力 (NEP) 的影响。 

责任编辑:杨慧娴