不同时期干旱对青藏高原高寒草甸生态系统碳交换的影响

摘要

极端干旱事件能够显著地改变土壤水热条件和群落特征,进而影响生态系统碳交换.以青藏高原高寒草甸为研究对象,通过设置截雨棚,模拟发生在生长季前期(返青期,5-6月)和中期(快速生长期,7-8月)的极端干旱事件,研究不同时期干旱对群落特征和生态系统碳交换的影响.结果发现:不同时期干旱事件对高寒草甸生态系统的影响均表现在生长季中期,生长季前期干旱处理(ED)下,群落植被高度、盖度和地上生物量均显著降低于对照(CK)(P<0.05);此外,ED和生长季中期干旱处理(MD)均显著抑制了总生态系统生产力(GEP)和生态系统呼吸(ER)(P<0.05),且MD显著降低了净生态系统碳交换(NEE)(P<0.05).相关分析结果表明,ED处理下,生长季中期的土壤体积含水量与ER显著正相关(P<0.05);MD处理下,在生长季前期的土壤体积含水量、群落地上生物量均与ER显著正相关(P<0.05).表明生长季不同时期干旱对生态系统碳交换的影响机理不同,生长季前期干旱主要通过抑制植物生长过程影响碳交换,而生长季中期干旱则主要通过抑制植物生理活动影响碳交换.研究结果加深了高寒草甸生态系统对不同时期干旱响应的认识,为气候变化预测研究提供了数据支撑.