6.5 近50年干旱对典型站点草地生产力的净影响
本书研究选择具有代表性的内蒙古草地类型六个站点分别代表的草甸草原(海拉尔和通辽气象站)、典型草原(锡林浩特和阿巴嘎旗气象站)和荒漠草原(阿拉善右旗和苏尼特左旗气象站),进一步分析干旱单一因子对不同草地生产力的影响。
基于6.2小节设计的实验方案,本书采用Biome-BGC模型模拟不同状态下NPP的变化,进而评估干旱对不同站点NPP的定量影响,如图6-5所示。从近50年总损失水平分析,6个站点干旱单一因子造成的NPP净总损失为4287.30~11682.10gC/(m2·a),从荒漠草原站点至草甸草原站点逐渐增大。
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图6-5 近50年干旱对内蒙古不同草地站点NPP造成的变化对比图
气候变化与干旱的交互作用导致草地NPP变化对于干旱的响应具有较大的差异,为了进一步研究干旱单因子对不同草地类型NPP净影响的差异,本书进一步扩展待分析站点的数量,以进一步发现和总结规律。本书采用内蒙古近40个气象站点,分析不同草地类型NPP对干旱的净响应。少量站点出现NPP增加的现象,这说明干旱在某些情况下对NPP的影响并非全部是负面的,也存在有益的方面,但负作用依然是主旋律,大部分站点的NPP是下降的,主要集中在东北至西南方向的区域内,典型草原下降幅度最大,草甸草原和荒漠草原NPP损失严重性依次降低;基于不同草地类型站点加以平均,发现近50年干旱对草甸和典型荒漠草原的净影响分别为8943.62gC/(m2·50a)、9147.41gC/(m2·50a)和8123.59gC/(m2·50a),这与典型草原干旱发生频率显著高于荒漠草原和草甸草原有密切关系(研究将进一步从区域尺度进行验证)。同时,发现干旱对不同草地类型NPP的净影响差异,与在多环境因子干扰下干旱对不同草地类型NPP的影响沿草甸草原、典型草原和荒漠草原梯度变化规律有所不同。Chen等也发现美国南部降水和温度变化对干旱的交互作用对不同生态系统影响的差异,全球变暖对美国干旱施加了显著影响,而且还一步发现这种交互作用显著降低了草地的碳汇功能(Chen,2010)。Luo等也发现降水和温度变化能够放大单一因子的影响,对不同植被类型碳储量产生显著交互影响(Luo等,2008)。显然,为研究干旱对内蒙古草地生产力的净影响,必须考虑当前气候变化所带来的干扰,进一步研究不同类型草地生产力对干旱的响应,即剔除气候变化等因子对NPP的影响,获取干旱对NPP的净影响有益于对干旱影响规律进行合理分析,在未来还需要进一步研究控制干旱、气候变暖和其他环境因子之间交互作用的机制。