刈割降低热浪对内蒙古草甸草原碳通量的影响

董校兵,曲鲁平,董 刚,童 琦,邵长亮,*

1 中国农业科学院,农业资源与农业区划研究所,北京 100081 2 福建农林大学,林学院,森林生态稳定同位素研究中心,福州 350002 3 山西大学,生命科学学院,太原 030002

热浪(heat wave),一种持续数天的极端高温气候变化事件[1],其发生频率和强度自20世纪中叶以来正在逐渐升高[2- 3]。热浪时间虽短,但其伴随的骤然高温和干旱胁迫会对自然生态系统、区域经济和人类健康造成显著影响[4- 7]。欧洲仅10d的一次热浪便造成了生态系统净初级生产力下降30%,并且存在长达5 a的遗留效应。热浪胁迫会改变植物新陈代谢、水分运输和叶片气孔闭合状态,降低植物光合作用速率,进一步导致植被发生水分传输障碍和碳饥饿效应[8- 11],从而影响生态系统CO2通量[12]。目前虽然有研究关注增温实验对生态系统CO2通量的影响,但大部分局限于室内实验[9, 13],或者是关注单一物种的野外实验[11],但缺乏从群落和生态系统整体角度考虑的研究。实际上野外原位复杂及多变的气候环境和群落中植被的相互作用均会改变热浪对生态系统的影响,而野外原位的,针对生态系统的研究,有利于准确揭示并衡量热浪对草地生态系统影响的强度及研究机理。

草地生态系统约占全球陆地面积的40%,储存了陆地生态系统近1/3的有机碳[14],在全球CO2的循环中起到至关重要的作用。相比森林生态系统,草地生态系统的低水热条件,较单一的群落结构以及以草本植物为主的植被形态特征更容易受到热浪的影响。……