实验室模拟分析了青海草地生态系统碳平衡时空动态及其对放牧的响应规律

　　青海是我国乃至北半球重要的生态功能区，高寒草地作为青海分布面积最广的生态系统，在区域碳平衡等方面具有不可替代的重要价值，同时该区域草地因地处高寒环境生态脆弱，对气候变化和人类活动非常敏感。定量评估该区域草地生态系统碳平衡动态有助于深入认识高寒草地碳循环机理，并对当地草地资源的合理利用至关重要。然而，基于以往的研究还不能够获得青海草地碳平衡时空动态及其对放牧响应的清晰认识。

　　本研究首先实现了Biome-BGCMuSo模型的空间模拟功能，基于改进的Biome-BGCMuSo模型模拟分析了1979-2018年青海草地GPP和NEE的时空动态及其对放牧的响应规律。研究表明：气候变化背景下青海草地年均GPP为118.78 gC/m2，2000年后青海草地GPP以4.74 gC/m2的速率增加；青海草地NEE年均值为？5.16 gC/m2，整体上表现为碳汇，2000年后青海草地NEE以年均1.16 gC/m2的速率下降。GPP和NEE具有明显的空间异质性， GPP高值主要分布在青海东部和南部水热条件相对较好的区域，青海大部分区域草地GPP值较低， 在青海南部、东南部和东北部草地主要表现为碳汇，而在青海东北和东南部之间的草地区域、青海西北部草地主要表现为碳源。1979-2018年放牧总体上减弱了青海草地的光合能力和碳汇功能，放牧使青海草地碳汇减少7.6TgC。放牧对GPP和NEE的影响也具有明显的空间异质性，放牧对GPP和NEE影响较大的区域主要分布在青海东部和南部部分区域。

　　相关研究结果以 Spatiotemporal dynamics of the carbon budget and the response to grazing in Qinghai grasslands 为题发表在二区TOP期刊 Frontiers in Plant Science (IF=5.754)。该研究得到中国科学院西部之光项目、青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室开放基金和第二次青藏科考项目资助((2019QZKK0302)。助理研究员黄小涛为论文第一作者，研究员周华坤为通讯作者。

　　论文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.775015/full 

图1 1979-2018年青海草地GPP的年际变化(A)和空间分布(B)

图2 1979-2018年青海草地NEE的年际变化(A)和空间分布(B)

图3 1979-2018年放牧对青海草地GPP影响的年际变化(A)和空间分布(B)(GPP difference是放牧情景下的GPP与不放牧情景下GPP的差异)

图4 1979-2018年放牧对青海草地NEE影响的年际变化(A)和空间分布(B)(NEE difference是放牧情景下的NEE与不放牧情景下NEE的差异)