气候变化的海拔依赖性在世界上大多数山脉地区已有报道,但导致这种变异的原因尚不明确。本研究利用中国四个不同的观测和再分析资料数据集,主要研究气候变暖对海拔的依赖性,结果表明:无论是在青藏高原地区还是中国其他地区,气候变暖的程度与海拔高度的一致性并不明显。但是,气候变暖与不同海拔水汽的变异具有很好的相关性。比湿度较低时,气温变化随比湿度的增加而升高;当比湿度上升到一定值,气温变化则随比湿度的增加而下降。而地表温度变化的最大值出现在比湿度2.0–3.0 g kg^(-1)范围内。因此,本研究揭示了水汽对气候变暖的海拔依赖性起到调节作用。
本研究的目标是利用CENTURY模型分析气候变化、大气CO2浓度倍增、气候变化与大气CO2浓度倍增共同作用对藏北高原高寒草原土壤有机碳的影响。结果表明:未来50年不同气候变化情景下土壤表层(0-20cm)有机碳呈降低趋势,变化率为49.77%-52.36%。P1T0情景(降水增加,温度不变)、P0T1情景(降水不变,温度增加)和P1T1情景(降水增加,温度增加)下的模拟结果相近。其中P1T1情景下高寒草原土壤有机碳损失的最多(模拟结束时的土壤有机碳为844.40 g C m-2),P0T1情景下土壤有机碳损失49.77%。相对CO2不变情景而言,CO2倍增情景下土壤有机碳增加12.87%。CO2增加对土壤有机碳的影响大于气候变化单独作用对土壤有机碳的影响。气候变化与大气CO2浓度倍增共同作用导致土壤有机碳降低。未来50年P1T1+2×CO2情景下土壤有机碳降低52.39%,P0T1+2×CO2情景下土壤有机碳降低49.81%,P1T0+2×CO2情景下土壤有机碳降低52.30%。因此,高寒草原土壤有机碳含量随降水、温度和大气CO2浓度的变化而变化。
碳利用效率(carbon use efficiency,CUE)是指机体用于生长的碳量占其吸收总碳量的比例,是研究生态系统碳循环和碳分配模式的重要参数。对CUE的研究可利用多种方法从多尺度开展,然而CUE的高尺度敏感性导致不同方法之间的结果变异性较大,难以整合并且扩展外推,成为制约CUE研究方法及应用的重要因素。本文将CUE常见的测定方法按照研究对象的应用尺度差异分为样地尺度、生态系统尺度、景观和区域尺度以及大陆和全球尺度,概述各方法的特点、优势及局限性。随后,分尺度综述CUE的研究进展,发现CUE受到包括生物和非生物等多种因素的影响,各影响因素及其交互作用在不同时空尺度上控制着CUE,CUE数值也随尺度和测定方法的不同而发生变异。建议今后对CUE的研究应该综合考量生物和环境等多要素交互影响效果,通过机理和技术研究提升数据测定的准确性,以及整合多尺度结果为模型优化提供新思路。
