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高寒草甸和高寒草原是青藏高原廣泛分布的主要植被類型，它們生長(zhǎng)在年均溫低、降雨量少、太陽輻射強(qiáng)、土壤剖面淺、生長(zhǎng)季節(jié)短等極其惡劣的自然環(huán)境中，對(duì)氣候變化響應(yīng)敏感。由于青藏高原偏遠(yuǎn)地區(qū)存在碳通量觀測(cè)和數(shù)據(jù)共享政策的限制，不同高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳通量的大小、沿地理梯度的空間分布格局和控制因素尚不清晰。

針對(duì)這一科學(xué)問題，“西風(fēng)-季風(fēng)協(xié)同作用及其影響”任務(wù)“地氣相互作用及其氣候效應(yīng)”研究團(tuán)隊(duì)整合多個(gè)站點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，利用剔除、插補(bǔ)等標(biāo)準(zhǔn)化方法處理得到碳通量數(shù)據(jù)，深入分析青藏高原高寒草地碳通量的空間變化動(dòng)態(tài)和主導(dǎo)環(huán)境變量。

研究人員發(fā)現(xiàn)，青藏高原不同高寒草地生態(tài)系統(tǒng)的多年平均凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換（NEE）在-284-31g C m^-2y^-1之間變化，其中高原東北部和東部的高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的碳匯水平，西部高寒草原生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)較弱的碳源或碳匯水平。此外，在青藏高原東部和中部的濕潤(rùn)地區(qū)，溫度通常是高寒草甸生長(zhǎng)季碳通量的限制因素，表明該區(qū)域草地生態(tài)系統(tǒng)受能量控制；在青藏高原西部的干旱半干旱地區(qū)，表層土壤水分通常是高寒草地生長(zhǎng)季碳通量的限制因素，表明該區(qū)域草地生態(tài)系統(tǒng)受水分控制。年碳通量主要表現(xiàn)為經(jīng)向格局，其次是海拔格局。不同高寒草地生態(tài)系統(tǒng)的多年平均總初級(jí)生產(chǎn)力（GPP）、生態(tài)系統(tǒng)呼吸（Re）和碳匯強(qiáng)度，隨經(jīng)度從西向東增加而線性增加，隨海拔升高而線性減少。NEE的空間格局主要受表層土壤水分控制，土壤水分含量越高，生態(tài)系統(tǒng)碳匯強(qiáng)度越大。碳通量空間變化主要由主導(dǎo)環(huán)境因子的經(jīng)向或海拔變化引起。

該研究成果以“Carbon fluxes and environmental controls across different alpine grassland types on the Tibetan Plateau”為題，發(fā)表在Agricultural and Forest Meteorology，中科院青藏高原研究所在讀博士研究生王玉陽為第一作者、馬耀明研究員為通訊作者。該研究獲得第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究專項(xiàng)（2019QZKK0103）、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項(xiàng)（XDA20060101）和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（91837208）等聯(lián)合資助。

全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2021.108694