青藏高原植物物候变化及其驱动因素|《自然综述:地球与环境》

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青藏高原持续性的植物物候变化会改变陆面和大气过程。在这篇综述中,来自北京师范大学和中科院青藏高原所的科研团队概述了青藏高原植物物候变化、其驱动因素及产生的影响。生长季开始期(SOS)在1982–1999年间提前了9.4 ± 2.2天,在2000–2020年间提前了8.3 ± 2.0天,生长季结束期(EOS)在2000–2020年间推迟了8.2 ± 1.9天。
研究发现,温度升高和降水增加是SOS提前和EOS推迟的主要驱动因素,但温度和降水变化对青藏高原物候的影响表现出较强的空间不均一性。放牧和氮沉降等因素可能也会影响物候变化,但其相关关系未受到数据的充分约束。在控制实验中,放牧和加氮在种群水平上对大部分物候期均未产生单因素影响,但加氮会显著推迟花期。
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青藏高原植物物候变化的驱动因素和影响。Miaogen Shenet al.
此外,物候期(控制随后的温度与降水响应)之间也存在滞后效应。物候变化又会改变种间相互作用,调节碳循环和水循环,并影响亚洲季风和中国东部的春季降雨,但这方面的证据还有待补充。后续的研究需要协调遥感观测和原地观测,考虑生物因素和非生物因素对物候的联合影响,以进一步阐明青藏高原物候变化的机理。
论文要点
1、青藏高原上的温度升高和降水增加是驱动春季物候提前和EOS推迟的主要气候因素。
2、SOS在1982–1999年间提前了9.4 ± 2.2天,在2000–2020年间提前了8.3 ± 2.0天,EOS在2000–2020年间推迟了8.2 ± 1.9天。
3、在共享社会经济路径5-8.5(SSP5-8.5)下,相较于2000–2014年,2086–2100年间的SOS将提前8.8天,EOS将推迟14.0天。
4、物候期对温度的响应取决于土壤有效含水量,在湿润条件下,SOS和EOS对温度会更敏感。
5、青藏高原的SOS和EOS对温度的敏感性要高于北极苔原地区,但要低于中纬度高山和亚高山草甸地区。
6、相较于北极苔原地区,青藏高原上的初花期对温度更敏感。