植被返青和夏季生長是青藏高原陸地生態(tài)系統(tǒng)對全球氣候變化的敏感指標。早期研究表明，青藏高原植被返青比北半球中高緯度對氣候變暖更敏感，但是機理尚不明確。此外，觀測數(shù)據(jù)顯示全球氣候變暖的一個主要特征是夜間升溫速率大于白天，但是已有研究很少涉及青藏高原植被返青和夏季生長對這種不對稱升溫的響應，影響了生態(tài)系統(tǒng)過程模型對高原植被物候和生長的模擬能力。 中科院青藏高原所/青藏高原卓越中心青促會會員沈妙根副研究員及合作者利用地面物候觀測數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對上述問題開展了分析。結果顯示：青藏高原植被返青期和季前夜間溫度有很強的負相關關系，表明夜間變暖有利于植被返青提前；返青期與季前白天溫度相關性相對較弱，白天升溫對返青的提前作用主要出現(xiàn)在高原相對濕潤的地區(qū)，在干旱區(qū)，白天升溫對返青則呈現(xiàn)抑制作用 (圖1，圖2)。植被夏季（6-8月）生長對日/夜溫度變化的響應也不相同，夏季夜間增溫可以促進植被生長，而白天升溫總體上對植被生長不利，在干旱區(qū)表現(xiàn)出較強的抑制作用(圖3)。夜間升溫對植被返青和夏季生長的正面影響可能與低溫限制的減弱有關，但是確切的生理機制有待于進一步研究；而白天升溫的不利影響，可能和伴隨升溫的土壤水分減少有關。這一新認識進一步給出了青藏高原植被返青受降水和溫度交互影響的成因。 
圖一，地面觀測植物返青期對夜間溫度（Tmin）和白天溫度（Tmax）的響應 
圖二，基于遙感數(shù)據(jù)的植被返青期對夜間溫度（Tmin）和白天溫度（Tmax）的響應。RP為偏相關系 
圖三，基于遙感數(shù)據(jù)的植被夏季生長（用綠度植被指數(shù)Greenness Vegetation Index, GVI表示）對夜間溫度（Tmin）和白天溫度（Tmax）的響應。 北半球中高緯度其它地區(qū)的春季返青和植被夏季生長主要受白天溫度影響，而青藏高原植被主要受夜間溫度影響，這解釋了為什么青藏高原植被比北半球中高緯度對氣候變暖更敏感。因此，未來氣候變暖對青藏高原植被的影響可能更為顯著。下一代生態(tài)系統(tǒng)過程模型需要對青藏高原植被的特殊性加以注意。氣候變暖的另一主要特征是冬季升溫快于夏季。青藏高原植被活動增強有助于減緩白天氣候變暖，因此，青藏高原非生長季夜間升溫可以通過提前植被返青，減緩生長季早期的白天變暖，另一方面，夏季夜間變暖則可以通過促進植被生長，減緩白天變暖，呈現(xiàn)出氣候系統(tǒng)跨季節(jié)和跨晝夜的自我調節(jié)。 本研究得到中國科學院戰(zhàn)略性先導專項B、國家自然科學基金和中科院青促會等的資助。相關研究成果近期發(fā)表于Global Change Biology。論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1111/gcb.13301/full
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