Journal of Plant Ecology ›› 2025, Vol. 18 ›› Issue (2): 1-16.DOI: 10.1093/jpe/rtaf031
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Wangwang Lü1, Jianping Sun1, Bowen Li1, Yang Zhou1, Caiyun Luo2, Zhenhua Zhang2, Jingya Lü1,3, Lanying Chen4, Yonghui Wang5, Jin-Sheng He6, Tsechoe Dorji1, Jinzhi Ding1 and Shiping Wang1,4,*
摘要: 理解生态系统碳循环不同过程对环境变化的响应对于认识碳-气候反馈关系十分重要。然而,以往研究多聚焦于单一碳循环过程的响应,对于不同层级碳循环过程如何响应增温和放牧仍不清楚。尤其是,环境变化引起的生物多样性丧失是生态系统变化的关键驱动因子,但增温和放牧双重叠加背景下碳循环过程与生物多样性的关联仍缺乏研究。针对上述不足,本研究在青藏高原高寒草甸开展了为期5年的增温和季节性放牧控制试验。研究结果显示,在夏季放牧期间,增温和中度放牧处理下净生态系统生产力(NEP)分别降低了42.1%和38.3%,二者的交互作用使其降低了56.2%;然而,在冬季放牧期间,各处理对NEP均无显著影响。不同处理下总初级生产力和生态系统呼吸的差异主要由地上而非地下过程驱动,其中生态系统呼吸的变化(主要受地上呼吸影响)解释了增温和放牧处理下NEP变异的50%。此外,增温和放牧导致的植物丰富度下降抑制了植被净初级生产力且增加地上呼吸,最终导致NEP的降低。此外,研究发现地上碳循环过程的响应比地下过程更加敏感,表明地上-地下碳循环过程对增温和放牧呈现不对称性响应模式。上述结果表明,增温和中度放牧同时提高了高寒草甸总初级生产力和生态系统呼吸,但是降低土壤固碳潜力(即“两高一低”模式)。同时,植物多样性在土壤碳封存对增温和放牧的响应中起到重要调控作用。因此,将来的研究需要关注增温和放牧耦合作用下植物多样性对不同层级碳循环过程的潜在影响机制。