青藏高原分布有大面積的沼澤濕地，該地區沼澤濕地在全球碳循環(huán)中起著(zhù)重要的作用。作為沼澤濕地生態(tài)系統重要的功能參數，植被凈初級生產(chǎn)力(NPP)是衡量沼澤濕地固碳潛力的重要指標。氣候變化顯著(zhù)影響沼澤濕地植被NPP，進(jìn)而影響沼澤濕地碳的固定。明確沼澤濕地植被NPP時(shí)空動(dòng)態(tài)及其對氣候變化的響應對于評估青藏高原沼澤濕地固碳潛力具有重要意義。基于MODIS NPP數據和氣象數據，東北地理所濕地生態(tài)系統管理學(xué)科組分析了2000-2020年青藏高原沼澤濕地植被NPP時(shí)空變化特征，并探究了氣候變化對沼澤植被NPP的影響。

　　研究結果表明，青藏高原沼澤濕地植被年均NPP在過(guò)去的20年呈顯著(zhù)上升趨勢(11.70 g C·m-2/10a)，其中東北部上升最為明顯。研究發(fā)現，白天和夜晚升溫對青藏高原沼澤濕地植被NPP具有不對稱(chēng)的影響。冬季和春季夜晚升溫能夠通過(guò)減少凍害的發(fā)生，在一定程度上增加青藏高原沼澤濕地植被NPP。在夏季，白天和夜晚升溫均會(huì )導致植被NPP顯著(zhù)升高，其原因可能是因為白天增溫會(huì )促進(jìn)植被光合作用，夜晚升溫盡管會(huì )導致呼吸作用增強，但在沼澤濕地充裕的水分條件下易發(fā)生“超補償效應”(植物由于夜晚呼吸作用增強消耗大量有機物，會(huì )激發(fā)和促進(jìn)第二天的光合作用合成更多有機物來(lái)進(jìn)行補償)，進(jìn)而導致植被NPP升高。此外研究發(fā)現，在生長(cháng)季初期，春季降水量的增加能顯著(zhù)促進(jìn)青藏高原沼澤濕地植被的生長(cháng)。研究指出未來(lái)利用模型模擬沼澤植被NPP時(shí)，需考慮不同季節氣候變化的影響，并強調在全球晝夜不對稱(chēng)增溫(夜晚增溫速度快于白天)背景下，應充分考慮白天和夜晚溫度對沼澤濕地植被的不同影響。研究結果為進(jìn)一步評估青藏高原沼澤濕地固碳潛力，明確高寒沼澤濕地生態(tài)系統與氣候變化相互關(guān)系提供了科學(xué)依據。

　　研究成果于近期發(fā)表于Global Biogeochemical Cycles，中科院東北地理所神祥金副研究員為第一作者，姜明研究員為通訊作者。本研究得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )、吉林省自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院基礎前沿科學(xué)研究計劃從0到1原始創(chuàng )新項目、中國科學(xué)院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所創(chuàng )新團隊項目的資助。

圖1 青藏高原沼澤濕地植被多年平均NPP及變化趨勢(2000-2020年)

圖2 青藏高原沼澤濕地植被年均NPP與氣象因子的相關(guān)性

圖3 氣候變化對青藏高原沼澤濕地植被碳固定影響機制

　　論文信息如下:

　　Shen Xiangjin, Liu Yiwen, Zhang Jiaqi, Wang Yanji, Ma Rong, Liu Binhui, Lu Xianguo, Jiang Ming*. Asymmetric impacts of diurnal warming on vegetation carbon sequestration of marshes in the Qinghai Tibet Plateau. Global Biogeochemical Cycles, 2022. 36. e2022GB007396. https://doi.org/10.1029/2022GB007396