极端气候事件对陆地生态系统碳循环的影响

论文摘要

近年来,极端气候事件发生频率增加,对陆地生态系统服务功能和人类社会生产生活造成严重影响.碳循环是驱动陆地生态系统变化的关键过程.准确理解和评估极端气候事件对陆地生态系统碳循环的影响,能为人类社会减缓和适应气候变化提供重要科学依据.文章以干旱、极端降水、极端高温和极端低温为例,系统总结了极端气候事件对陆地生态系统碳循环的影响及其机理.已有研究表明,干旱是当前陆地生态系统碳汇功能的重要胁迫因子,对生态系统生产力和呼吸都存在压制作用,但生产力对干旱的敏感性一般高于呼吸对干旱的敏感性,从而导致陆地生态系统碳汇功能显著削弱,甚至使之变成碳源.不同模型对干旱导致的碳循环变化模拟结果差异很大,显示目前学术界对生态系统碳循环响应干旱机制的认知有限,尤其是干旱对热带植被生长的影响机制仍存在较大争议.极端降水事件对生态系统碳循环的影响存在显著区域差异,一般认为,极端降水促进干旱地区生态系统碳积累,却不利于湿润地区生态系统固碳;但目前对极端降水导致的土壤碳侧向输移和土壤养分流失等间接影响过程的了解十分有限,致使结果存在很大不确定性.极端高温和极端低温也通过不同的机制过程影响生态系统碳循环,尤其值得注意的是其影响程度与这些事件的发生时间存在密切关系,但这一联系还有待进一步研究.基于已有认识,建议未来关于极端气候事件对碳循环影响的研究重点应该是关注其长期效应和不同时间尺度上的作用机理,并加强基于多数据、多途径的多尺度集成研究.

论文目录

• 1 引言
• 2 干旱对陆地生态系统碳循环的影响
•   2.1 对植被生产力的影响
•   2.2 对生态系统呼吸的影响
•   2.3 对群落干扰和生态系统演替的影响
• 3 极端降水对陆地生态系统碳循环的影响
• 4 极端高温对生态系统碳循环的影响
• 5 极端低温对生态系统碳循环的影响
• 6 存在问题与未来研究方向
•   6.1 极端气候影响碳循环的机制研究
•   6.2 极端气候对生态系统碳循环的长期影响与生态系统的恢复力研究
•   6.3 多源数据融合与极端气候事件影响下生态系统碳循环模型模拟研究
• 7 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 朴世龙,张新平,陈安平,刘强,连旭,王旭辉,彭书时,吴秀臣

关键词: 极端气候事件,碳循环,碳汇,植被生产力

来源: 中国科学:地球科学 2019年09期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 北京大学城市与环境学院,中国科学院青藏高原研究所,北京师范大学资源学院

基金: 国家自然科学基金项目(批准号:41530528)资助

分类号: X14

页码: 1321-1334

总页数: 14

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