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    陸地生態系統過程與功能對全球變化的響應與適應課題組在青藏高原高寒草地水分收支研究取得新進展

    2021-01-13  科技處

      水資源危機已成為僅次于石油資源短缺的全球戰略性問題,連續三年被世界經濟論壇列為全球前三大風險之一,保障水資源的穩定是區域可持續發展的首要目標和社會生態文明建設的重要基礎。聯合國繼“生命之水”國際行動十年(2005-2015)之后,于2018年啟動了“水資源促進可持續發展”國際行動十年(2018-2028),以避免全球水危機。青藏高原被譽為“中華水塔”,是亞洲主要大江、大河的發源地及干旱半干旱區的重要地表水源地,高寒草地是其水源涵養功能發揮的重要基質。因此,陸地生態系統過程與功能對全球變化的響應與適應課題組以海北站長期的渦度相關觀測數據為基礎(圖1),分析了低海拔(3200 m)的高寒草甸和高海拔(3400 m)的蒸散發過程和水分收支(降水與蒸散發之差),以期為評估高寒草地水源涵養功能提供依據。

      結果表明:高寒灌叢和高寒草甸的蒸散發均受大氣蒸發需求(凈輻射和水汽飽和虧)驅動。由于高寒灌叢具有較高的冠層阻抗和較低的波文比,其蒸散發相對較低,盡管其凈輻射較高。高寒灌叢和高寒草甸的水分收支主要受降水調控,由于蒸散發較為穩定,二者具有相對一致的產流效率(圖2)。研究結果揭示了植被在調控蒸散發和水分收支中具有較大的差異。因為高寒灌叢具有較高土壤持水能力和較低的蒸散發,導致其水源涵養功能相對較高,但由于其牧草產量較少,暗示草地管理者需要在水源涵養和生產功能之間進行權衡。

      該研究成果以Precipitation rather than evapotranspiration determines the warm-season water supply in an alpine shrub and an alpine meadow為題,發表在農林科學一區TOP期刊Agricultural and Forest Meteorology上。該項研究獲得了國家重點研發計劃課題(2017YFA0604801);國家自然科學基金(41730752, 41877547);青海省科技基礎條件平臺項目(2018-ZJ-T09);青海省科技創新平臺建設專項(2017-ZJ-Y20)和中國科學院-青海省人民政府三江源國家公園聯合研究專項(LHZX-2020-07)的支持。李紅琴為論文第一作者,張法偉,李英年,曹廣民為通訊作者。

      論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192321000010

     

    海北站高寒灌叢和高寒草甸景觀照片

    高寒灌叢和高寒草甸水分收支的季節特征

     

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