同是草地生態系統，碳水通量對氣候變化的響應一致嗎？青藏vs內蒙古

 
原文以Contrasting responses of grassland waterand carbon exchanges to climate change between Tibetan Plateau and InnerMongolia為標題在線發表在2017年12月12日的Agricultural and Forest Meteorology上，原文作者Dan Liu等。
 
譯 / 毅
審校 / 楊全、介東、美玲
 
   結合實測數據，優化模型參數，降低了ORCHIDEE模型的數據偏差；氣候變暖會引發內蒙古高原草地生態系統的碳損失，而對青藏高原草地生態系統幾乎沒有影響；青藏高原草地生態系統對降水減少和增加的響應方式不對稱。
 
青藏高原和內蒙古高原草地生態系統在緩解氣候變化以及維持糧食和畜牧業生產方面意義重大。在過去三十年間，這兩個區域都經歷了氣候變暖以及降水格局的改變。但是，升溫和降水格局的改變在多大程度上調控著這兩個地區的碳水通量還不清楚。

 
青藏高原草地生態系統

 

內蒙古高原草地生態系統

 
研究者們使用了渦度協方差實測數據，3個站點位于青藏高原、6個站點位于內蒙古高原，優化了一個過程模型。

 
本研究中涉及的渦度協方差通量站點

 
基于這個模型，研究者分析了一系列溫度和降水條件改變對這兩個生態系統碳水通量的影響。結果發現，隨著溫度升高，青藏高原草地生態系統凈碳交換量NEE變化很小。多個位點都顯示，該生態系統呼吸Re和總初級生產力GPP都增加了（Re:22.1±21.4g Cm-2year-1°C-1,GPP:22.43±36.41gCm-2year-1°C-1）。而內蒙古高原草地生態系統的凈碳交換量NEE會隨著溫度上升而增加，主要是由于該生態系統的GPP比Re下降的更快。換句話說，GPP對溫度升高的響應更敏感（Re為1.17±3.56 gCm-2year-1°C-1；GPP為15.53±15.91 gCm-2year-1°C-1）。
 

 
GPP（總初級生產力）,NEE（生態系統凈碳交換）和ET（蒸發散）對氣溫和降水改變的響應以及敏感性

 
另外，青藏高原草地生態系統碳水通量對降水減少和增加的響應不對稱。例如，在降水減少的過程中，碳水通量顯著下降；而隨著降水增加，碳水通量增加并不大。而在內蒙古高原草地生態系統中，碳水通量對降水減少和增加的響應是對稱的。

 
青藏高原草地生態系統A和內蒙古草地生態系統B植被蒸騰、蒸發以及截留對模擬升溫和降水改變的響應

 
研究者發現，兩個生態系統碳水循環對氣候變暖的內在調控機制明顯不同。內蒙古高原草地生態系統的主要限制因素是水分，而對青藏高原草地生態系統來說，主要限制因素是溫度。在內蒙古高原草地生態系統中，氣候變暖會導致該生態系統碳損失，而不會顯著增加其蒸發散，這對氣候變暖是正反饋作用；而氣候變暖并沒有顯著增加青藏高原草地生態系統的凈碳交換，而蒸發散卻可以顯著提高。因此，這對氣候變暖起到了緩解作用。
 
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