水分可利用性決定青藏高原生態系統碳收支對氣候變暖的響應
2019 年8 月22 日，第二次青藏科考“生態系統與生態安全”任務“草地生態系統與生態畜牧業”專題中科院地理科學與資源研究所牛書麗研究團隊，關于青藏高原增溫實驗的最新研究進展發表在國際著名學術期刊《科學—進展》（Science Advances）上。
研究基于青藏高原高寒草甸生態系統的野外增溫控制實驗。通過研究發現陸地生態系統凈碳吸收隨著土壤水分含量（SWC）增加而增加，到達閾值后，隨著SWC 進一步增加而降低。更為重要的是，本研究進一步揭示了水分可利用性如何決定生態系統碳循環與全球變暖之間反饋調節的響應模式。在SWC 閾值之上，增溫造成SWC 降低的間接作用會增強溫度增加產生的直接作用，共同促進生態系統凈碳吸收，對氣候變暖產生較強的負反饋調節。相反，在SWC 閾值之下，增溫造成SWC 降低的間接作用會在一定程度上抑制溫度增加對凈碳吸收的直接促進作用，且在極端干旱條件下甚至會降低生態系統凈碳吸收并對氣候變暖產生正反饋。
研究團隊還將單站點機理研究與全球整合分析手段相結合，以此驗證這一增溫效應的水分調控模式是否在不同生態系統中具有普適性（圖1）。整合分析結果顯示，在濕潤條件下增溫通常會促進生態系統凈碳吸收而對全球變暖產生負反饋，而在干旱條件下卻抑制生態系統凈碳吸收從而產生正反饋。本研究所揭示的增溫效應的水分調節機制，不僅為以往研究中不一致的增溫效應提供了較好的統一性認識，而且有助于提高生態系統碳循環對氣候變暖響應的模型預測。
野外實驗樣地和土壤水分含量閾值調控生態系統凈碳吸收增溫效應概念圖