植物葉片在衰老前進(jìn)行養(yǎng)分回收是一種重要的養(yǎng)分保存機(jī)制，該過程能夠優(yōu)化植物適合度，從而維持生態(tài)系統(tǒng)功能和穩(wěn)定性。在全球氣候變暖背景下，冬季增溫速度顯著快于其他季節(jié)，尤其是在高緯度和高海拔地區(qū)，如青藏高原。這種“季節(jié)非對稱變暖"如何影響高寒生態(tài)系統(tǒng)植物養(yǎng)分的回收策略目前尚不清晰。

 針對上述問題，賀金生教授團(tuán)隊依托在青海海北高寒草地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站（簡稱“海北站"）建立的長期增溫控制實驗，利用其中的全年均勻增溫、季節(jié)非對稱增溫（冬季增溫幅度是生長季增溫幅度的2倍，而保持年均溫和全年均勻增溫相同），解析了非對稱增溫增溫對青藏高原高寒草甸四個主要功能群（禾草、雜類草、豆科、莎草）植物葉片氮、磷回收效率的影響。

 結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）植物功能群對兩種增溫方式響應(yīng)迥異：禾草表現(xiàn)出的穩(wěn)定性，無論哪種增溫模式，其養(yǎng)分策略均未顯著改變，這可能是其在高寒草甸占據(jù)優(yōu)勢的關(guān)鍵；（2）豆科在全年增溫模式下具有更強(qiáng)的氮磷獲取優(yōu)勢，未來可能更具競爭力；（3）雜類草在在冬季增溫模式下對磷的獲取處于劣勢。總體而言，全年增溫由于增加了豆科植物的比例，可能使生態(tài)系統(tǒng)更受磷限制，而冬季增溫由于微生物碳限制及氮淋溶則可能加劇氮限制。該研究系統(tǒng)揭示了季節(jié)不對稱增溫對不同植物功能群養(yǎng)分策略的差異化影響，為預(yù)測未來高寒生態(tài)系統(tǒng)群落組成變化提供了新視角。

 該項成果于8月2日在線發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊Functional Ecology。蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院博士后宋歡歡為論文第一作者，賀金生教授為通訊作者。蘭州大學(xué)馮彥麗博士和中國科學(xué)院西北高原生物研究所張振華研究員參與該項工作。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、甘肅省重大科技等項目資助。

圖1 增溫-降水試驗平臺

圖2 增溫對4個功能群成熟和衰老葉片氮濃度和氮再吸收效率的影響

圖3 增溫對4個功能群成熟和衰老葉片磷濃度和磷再吸收效率的影響

圖4 全年增溫和冬季增溫對不同功能群葉片氮磷比和氮磷重吸收比的影響

華益瑞有幸于2018年為海北高寒草地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站（簡稱“海北站"）的科研團(tuán)隊提供了增溫改造服務(wù)以及物候系統(tǒng)、水分監(jiān)測系統(tǒng)、多光譜系統(tǒng)等儀器設(shè)備的安裝調(diào)試技術(shù)服務(wù)。該生態(tài)站項目承載著中國科學(xué)院“百人計劃"、“國家杰出青年科學(xué)基金"以及科技部“全球變化國家重大科學(xué)研究計劃"等多項重要科研任務(wù)。

本研究依托此生態(tài)站，旨在揭示青藏高原植物不同功能群對季節(jié)非對稱性增溫的特異性響應(yīng)。該站主要觀測設(shè)備包括：

圖5 夏季增溫實驗區(qū) 模擬夏季全球氣候變暖

圖6 冬季增溫實驗區(qū) 模擬冬季全球氣候變暖

圖7 常年增溫實驗區(qū)

圖8 物候監(jiān)測系統(tǒng)

圖9 多光譜系統(tǒng)

圖10 土壤剖面多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)

自成立以來，華益瑞始終專注于為氣象、生態(tài)等科研領(lǐng)域提供高質(zhì)量的觀測方案與技術(shù)支持。本次項目的儀器安裝與系統(tǒng)調(diào)試，旨在輸出可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為全球氣候變暖對高原草地影響研究夯實基礎(chǔ)。未來，我們將繼續(xù)秉承“做懂科研實驗的服務(wù)者"的愿景，與更多科研單位攜手合作，共同推動我國科研事業(yè)蓬勃發(fā)展。

來源聲明：

文章來源：青海海北高寒草地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站

公眾號鏈接：賀金生教授團(tuán)隊揭示青藏高原植物不同功能群對季節(jié)非對稱性增溫的特異性響應(yīng)

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