大气氮沉降对中亚草地生态系统净初级生产力的影响

摘要

氮沉降作为除气候变化、CO2浓度升高以及土地利用变化之外的第四大主要影响陆地生态系统结构和功能的因素,其对碳循环过程的影响研究相对薄弱,同时也是不确定性最大的环节之一.近年来,由于长期高强度的放牧导致草地生态系统的生产力降低,氮成为典型草地植物生长和生态系统净初级生产力的主要限制因子.据研究,亚洲的氮沉降平均增速极有可能高于全球氮沉降平均增速,成为未来氮沉降增加最快的区域.在此背景下,研究大气氮沉降对于中亚草地生态系统的影响具有重要的意义.利用反硝化-分解模型(DNDC)分析1979-2014年中亚地区草地生态系统净初级生产力(NPP)的时空分异,探讨氮沉降对草地NPP影响.结果 表明:(1)1979-2014年间,中亚地区平均草地NPP约为(173.10±31.80)g C m-2 a-1,草地NPP时空分异明显,各草地类型的NPP从大到小依次为森林草甸、温带草原和荒漠草原,并且草地NPP以(2.67±1.30)g C m-2 a-1的速度逐年增长;(2)当前氮沉降情景总体上促进了中亚地区草地NPP的增长,1979-2014年氮沉降使得中亚草地NPP增加了0.42 Pg C.