6.1　引言

在真实的自然界中，尤其在气候变化背景下，草地生态系统受到多种生物和非生物因子的作用。在全球尺度上，全球气候变化不断加剧显著改变了生态系统关键的生态过程和功能（Kongstad等，2012；Solomon，2007；Stocker等，2013），同时，诸如干旱这样的极端气候事件在许多区域表现出频率更高、持续时间更长和强度更大的特点，对生态系统产生更严重的影响（Stocker等，2013）。在全球气候变化背景下，降水格局改变、全球变暖等气候变化因子对草地生态系统施加了持续、累积和温和的外部影响；极端气候事件对生态系统的作用是间歇式、脉冲式和剧烈的驱动响应（Smith等，2009）。事实上，这些环境因子在一定程度上都会干扰干旱对草地NPP的净影响（Heimann和Reichstein，2008）。全球变化因子可以改变资源利用效率影响群落和生态系统的响应，进一步改变营养物质的生物地球化学循环（Henry等，2005a；Smith等，2009）。欧洲学者基于系列生态过程模型探讨了不同情境下水分、气候等因子对生态系统功能的影响，发现在全球气候变化背景下，生态系统的脆弱性在增强（Schröter等，2005）。

全球变化增大了干旱对草地生态系统影响的不确定性。总的来说，当前干扰格局和全球变化对生态系统可用资源施加了一系列影响，共同作用于生态系统对单一因子的响应（Janga Reddy和Ganguli，2012；齐玉春等，2005），例如，温度变化和土地利用变化可以增强或减弱干旱对不同植被类型NPP的影响（Chen等，2012）。Wood和Silver在波多黎各热带森林诱导性的干旱实验证明了干旱减少热带土壤温室气体（CO2）的排放，仅单独考虑干旱时，它的影响是至关重要的，然而现实的排放量将取决于降水和气温的变化，以及长期大气中CO2含量变化和养分沉降等因素的综合影响，遗憾的是作者在实验中未操控这些因素（Wood和Silver，2012）。同时，有研究表明在气候变化与CO2的共同影响下，草地生产力的下降幅度显著减少（周广胜等，2004），然而，目前对干旱影响的评估并未消除其他因子的干扰（Zhao和Running，2010）。因此，在研究干旱的影响时，必须考虑干旱和其他因子之间的交互效应，因为其他环境因子可能会放大或降低干旱对生态系统生产力的影响（Luo等，2008）。而且环境因子对草地生态系统的影响并不能简单地为单因子效应的总和所能解释，它们之间存在复杂的交互作用（Sui和Zhou，2013）。因此，在全球变化背景下，很有必要进一步探讨干旱单一因子对生态系统的净影响，毕竟，本书的研究目的是分析干旱对草地生态系统的净影响，合理评价干旱对生态系统生产力的净贡献。(https://www.daowen.com)

对于内蒙古草原而言，草地生态系统主要受气候变化的影响比较大，其他全球变化因子的影响较弱。Tian发现内蒙古草地氮沉降水平相对较低（1～2gN/m2）（Tian等，2011），而且中国草地固碳对氮沉降的响应水平小于10gC/（m2·a）；Sui等基于生态过程模型设计了不同因子敏感性试验，研究了中国温带草原碳收支对气候和CO2浓度变化的敏感性，发现CO2的施肥效应对草地碳存量增加贡献了1.4%，不能抵消气候变化对碳储量的严重负作用（-15.3%）（Sui和Zhou，2013）；Ren等也报道了中国草地碳通量的年际波动主要受气候变化的影响。因此，本书忽略CO2浓度上升、氮沉降和土地利用变化等其他干扰因子的影响，主要分析气候变化对干旱影响的干扰（Houghton和Hackler，2003），剔除温度变化的对干旱影响的干扰。基于国内外文献和前文的研究基础，降水是内蒙古草原NPP变化的主要影响因子之一，本章重点关注降水亏缺导致的近50年干旱对内蒙古生产力的净影响。

通过第5章干旱事件对草地生产力产生影响的分析，由于气候变化因子的干扰及干旱自身产生的滞后效应，无法得到历史所有干旱事件对草地生产力产生的总影响，因此，本书从长时间尺度探讨近50年干旱对内蒙古草地生产力产生的总影响，以Biome-BGC模型为工具，基于不同情景敏感性模拟试验，剥离干旱与气候变化因子的交互影响，厘清近50年降水亏缺引起的干旱对草地生态系统生产力的净影响。