中科院研究揭示干旱生态系统气候变化的生态弹性及机制
气候变化仍在加剧,适应气候变化已经成为全球共识。干旱生态系统对气候变化尤其敏感脆弱,厘清其对气候变化的弹性与调控机制是科学制定适应气候变化的基础。 中科院植物所许振柱研究组基于内蒙古荒漠草原长期气候变化野外模拟实验,揭示了降水减少与增加条件下干旱生态系统的恢复弹性及其对氮沉降的响应机制。研究表明,干旱生态系统的地上植被净初级生产力(ANPP)随降水增加而显著增加,尤其是在高水平氮沉降条件下。然而,降水减少将逆转前三年降水增加对ANPP的影响,反之亦然。土壤微生物碳及其氮含量也随着降水的增加而显著增加,但降水减少部分抵消了前期降水增加对土壤微生物的影响。相对于氮沉降的影响,降水变化通过调节土壤微生物和植物物种多样性对荒漠草原生态系统的弹性特征产生了较为重要的作用。在降水变化和氮沉降的共同影响下,植物群落的物种组成发生了转变,其中少数物种的消长起了关键作用。该研究阐明了环境变化逆转时的脆弱生态系统弹性特征,提出了包含旱涝发生逆转......阅读全文
生态干旱与否,只看缺不缺水可能不行
如何评估生态干旱?可能需要重新考虑如何定义了。 中国科学院青藏高原研究所生态系统功能与全球变化团队崔江鹏副研究员联合美国科罗拉多州立大学陈安平研究员等,通过系统梳理生态干旱研究存在的问题和挑战,呼吁建立考虑水分供需平衡的生态干旱监测评估框架。日前,该观点作为“评论文章”刊发在《自然—水》杂志。
植被水分调节对陆地生态系统碳水循环的影响研究获进展
全球气候变化背景下,干旱事件发生频率及强度的增加将对陆地生态系统碳-水循环产生重要影响。植物对不同气候与土壤水分条件的长期适应,会形成由一整套相关联的性状组成水分调节策略,如叶片气孔导度变化和根系水力再分配(HR)等。极端干旱事件发生时,植被水分调节策略对陆地生态系统地-气碳水交换的影响仍存在不
研究揭示气候变化如何改变喜马拉雅地区树木生长速率
喜马拉雅山脉是世界上最高大雄伟的山脉,具有复杂的生物地理历史、丰富的生态系统类型和独特的山地环境梯度。喜马拉雅地区过去几十年经历了快速增温过程,是气候变化的敏感区域。喜马拉雅地区独特的环境梯度(温度、降水),为研究气候变化和大气二氧化碳浓度上升对高海拔森林生态系统的影响提供了理想的场地。研究喜马
东北地理所揭示青藏高原沼泽植被秋季物候对气候变化响应机制
植被物候是生态系统响应气候变化的敏感指标。在全球气候变化背景下,植被物候变化会影响生态系统碳循环和水热平衡过程。作为世界上海拔最高的高原,寒冷干旱的青藏高原植被物候是受温度还是水分主导存在争议。青藏高原分布着大面积的沼泽湿地。沼泽相对充裕的水分条件为进一步揭示上述问题提供了理想的条件。明确青藏高原沼
我国揭示云南森林生态系统碳交换及其对气候变化的响应
森林生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,其对气候变化的作用和响应是全球变化研究的核心问题。碳交换年变化动态气候因子对碳交换的影响 云南作为中国第二大林区——西南地区的主要组成部分,其拥有巨大的森林碳储量。因此,研究不同温、湿条件下云南森林生态系统碳交换的现状及时空特征,探讨其对气候变化的响应
研究揭示云南森林生态系统碳交换及其对气候变化的响应
森林生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,其对气候变化的作用和响应是全球变化研究的核心问题。云南作为中国第二大林区——西南地区的主要组成部分,其拥有巨大的森林碳储量。因此,研究不同温、湿条件下云南森林生态系统碳交换的现状及时空特征,探讨其对气候变化的响应具有重要的理论和实际意义,可以为不同森林生
闫俊华等证明全球气候变化或致森林生态系统改变
近日,记者从中国科学院华南植物园获悉,该园科学家对森林生态系统净初级生产力和水分利用效率对二氧化碳浓度升高和氮沉降的响应研究获进展。相关研究在线发表于《全球变化生物学》上。 据介绍,开放式空气二氧化碳浓度增高和开顶式气室法(OTC)已证明,大气二氧化碳浓度升高可以促进温带森林生态系统净初级
《自然》:气候变化或导致海草减少,进而损害生态系统完整性
近日发表在英国《自然·通讯》杂志上的一项新研究发现,气候变化可能导致褐藻和海草的全球分布范围缩减。这一研究为气候变化对海洋生物产生普遍影响提供了新证据。褐藻和海草是构建海洋生态系统的关键植物,它们参与海洋养分循环、促进碳封存、减缓气候变化、促进渔业发展,为沿海地区提供了重要的生态和社会经济功能。在这
西北研究院沙坡头站荒漠生物土壤结皮研究获进展
生物土壤结皮广泛分布于干旱半干旱区荒漠和沙地,占地表活体覆盖的40%以上,是荒漠和沙地生态系统的重要生物组成,维系着土壤的稳定性,具有碳和氮的固定作用,影响着维管束植物的萌发、定居和存活,及植被的空间格局。作为荒漠生态系统工程师,生物土壤结皮为许多土壤微生物和微小动物提供了适宜的生境和食物来源,
极端干旱显著降低版纳雨林自组织能力
近日,记者从中科院西双版纳热带植物园获悉,该园助理研究员宋清海和研究员张一平发现,极端干旱显著降低了热带雨林的自组织能力,使森林生态系统变得脆弱,从而增大树木死亡的可能性。相关研究发表在《生态模拟》上。 据宋清海介绍,生态系统的自组织和发展过程是生态学的重要基础理论问题。生态系统与非生物系
极端干旱在草原生态系统产生正遗留效应的驱动机制
近半个世纪以来,极端气候事件在全球范围内发生的频次和规模逐渐增加。这些极端事件显著影响当年的草原生产力,并会产生遗留效应,影响下一年的草原生产力。极端气候事件的遗留效应及其驱动机制的揭示,对于探究和预测全球气候变化对生态系统的影响至关重要。一般认为,极端干旱对草原生产力具有负遗留效应,即对下一年
我国学者与海外合作者在骤旱对植被影响研究中取得进展
图 2001–2022年全球植被对骤旱抵抗力的趋势变化 在国家自然科学基金项目(批准号:42205030、42330604)等资助下,南京信息工程大学与中国科学院大气物理研究所张苗博士、袁星研究员联合美国加利福尼亚大学、英国气象局等国外研究单位,在骤旱对植被影响研究中取得进展。成果以“近20年
植物所等在北美巨杉受气候变化与干旱胁迫研究中获进展
巨杉是地球上现存最为古老、寿命最长、体形最为庞大的物种之一。随着全球气候变化,这一标志性树种的生存空间被逐渐压缩,其自然分布目前集中在美国加州内华达山脉西麓约150km2的区域。近30年来,内华达山脉经历了前所未有的气温上升和频繁的极度干旱事件,给当地生态系统带来了巨大挑战。因此,探讨巨杉如何响
中科院沈阳生态所揭示干旱对植物群落的调控机制
该所在内蒙古草原的实验点 近日,中科院沈阳生态所生态计量化学团队以植物群落养分计量为核心,基于草地样带调查和控制实验的多源数据开展定量评估,阐释了植物对长期和短期水分胁迫的响应机制。相关成果发表于《生态学》。 在全球气候变化背景下,内蒙古草原干旱强度和频度呈多发趋势。水分是该生态
高寒荒漠和草原土壤固碳微生物的研究
固碳微生物是一类与植物相似将大气CO2转化为有机质的微生物。土壤微生物固碳功能的重要性最近几年才逐渐被认识,但土壤固碳微生物群落特征、固碳潜力及其环境因子驱动机制尚未被认识。干旱半干旱生态系统约占全球陆地面积的41%,该生态系统植被生长受到包括土壤水分在内的多种环境因子限制,凸显土壤微生物固碳的
青藏高原所高寒荒漠和草原土壤固碳微生物研究获进展
固碳微生物是一类与植物相似将大气CO2转化为有机质的微生物。土壤微生物固碳功能的重要性最近几年才逐渐被认识,但土壤固碳微生物群落特征、固碳潜力及其环境因子驱动机制尚未被认识。干旱半干旱生态系统约占全球陆地面积的41%,该生态系统植被生长受到包括土壤水分在内的多种环境因子限制,凸显土壤微生物固碳的重要
元江干热河谷植物对极端干旱响应的生理机制研究获进展
在气候变化背景下,极端干旱事件发生的强度和频度均在增加。探讨极端干旱对植物的影响程度和植物对极端干旱适应的生理机制,对预测植物如何响应未来气候变化具有重要意义。中国科学院西双版纳热带植物园植物生理生态研究组以2019年发生在元江干热河谷的一次极端干旱事件为契机,通过历时3年的野外生理实验(201
“西北干旱区水资源形成、转化与未来趋势研究”通过鉴定
4月29日,由新疆维吾尔自治区科技厅邀请专家,对由中国科学院新疆生态与地理研究所主持,中科院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心、寒区旱区环境与工程研究所共同完成的“西北干旱区水资源形成、转化与未来趋势研究”项目成果进行了科技成果鉴定。 该项目深入研究了西北干旱区水资源形成、转化机制及开发利
研究揭示增温条件下旱区生物结皮调节土壤净碳交换的地理分布规律
生物结皮是干旱地区关键的生物组成部分,通过多种方式影响土壤CO2交换,在土壤碳循环中发挥重要作用。生物结皮可通过产生光合和呼吸作用直接影响土壤CO2交换,还可通过改变土壤微生物栖居环境间接影响土壤碳释放。有研究表明上述影响均受到水热条件调控,但生物结皮在全球干旱区温度和湿度梯度下对土壤净碳交换(
复杂森林冠层结构可降低干旱期间的树木死亡率发现
气候变化正在持续增加全球干旱的频率、严重程度和持续时间,导致大量树木死亡,进而威胁森林生态系统健康。掌握干旱胁迫下树木死亡的驱动因子和规律是生态学研究关注的重要问题。干旱期间的树木死亡是复杂的生理生态过程,而冠层结构被认为是其中的重要影响因素之一。一般认为,冠层结构对干旱期间树木死亡率的影响主要
空天院等揭示全球干旱区陆地水储量对植被生长的响应特征和预测未来趋势
近期,中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室研究员王树东带领的生态水文遥感团队,在干旱区生态水文响应研究方面取得重要成果。该研究揭示了过去四十年来(1982年至2016年)全球干旱地区植被生长和陆地水储量的趋势,评估了陆地水存储对植被生长的响应,并预测了未来陆地水存储的演变趋势。长期以来
美开发出预测植物响应干旱影响的模型
一项新的美国地质调查研究表明,植物对干旱的承受力随着所在地形不同表现得差异显著,植物结构和土壤类型都会成为影响其耐旱性的因素。 未来气候模型项目显示,近期在包括美国西南部等世界缺水地区的高温和持续干旱呈现加强趋势。这种温暖和干燥的情况对植物会产生负面影响,也会引起野生动物栖息地和生态系统的退化
青藏高原多年冻土生态系统植物生物量分配研究揭示气候变暖影响
中国科学院西北生态环境资源研究院的科学家团队,联合了国外科研团队,在青藏高原多年冻土生态系统植物生物量分配研究上取得了重要进展。这项研究揭示了气候变暖如何影响植物生物量在地下与地上部分的分配,为理解全球变暖背景下冻土生态系统碳循环提供了新的视角。相关论文发表于PNAS。青藏高原,作为全球中低纬度地区
青藏高原多年冻土生态系统植物生物量分配研究揭示气候变暖影响
中国科学院西北生态环境资源研究院的科学家团队,联合了国外科研团队,在青藏高原多年冻土生态系统植物生物量分配研究上取得了重要进展。这项研究揭示了气候变暖如何影响植物生物量在地下与地上部分的分配,为理解全球变暖背景下冻土生态系统碳循环提供了新的视角。相关论文发表于PNAS。青藏高原,作为全球中低纬度地区
沈阳生态所等揭示降水变化对植物生产力的影响及其机制
化石燃料燃烧和土地利用等人类活动向大气排放了大量的二氧化碳,导致了全球变暖,也从而改变全球水文循环。模型模拟显示全球和区域尺度上未来的降水格局还将发生显著的变化。例如,政府间气候变化专门委员会第五次评估报告显示北半球中纬度地区降雨量会增加、降雨量的年际间变异以及极端降雨事件的频率也会增加。在干旱
新研究:北美洲西南部遭遇1200年以来最严重干旱
英国《自然·气候变化》杂志14日刊登的一项新研究表明,北美洲西南部地区过去22年遭遇1200多年以来最为严重的特大干旱,该区域的旱情很可能持续至2022年年末。 研究显示,自2000年以来,受降水量少和高温天气影响,北美洲西南部地区经历异常干旱,2021年的旱情尤为严重。自2000年至2021
兰州大学揭示亚洲内陆干旱区湖泊水位演化之谜
近日,兰州大学资源环境学院教授李国强研究团队揭示了冰川融水与西风-季风气候系统如何驱动亚洲内陆干旱区湖泊水位的异步变化。这一发现不仅深化了我们对干旱区湖泊演化机制的理解,也为预测未来湖泊水位变化提供了科学依据。相关论文发表于地球科学一区期刊《美国地质学会通报》。亚洲内陆干旱区,这片全球最大的非地带性
生态环境快速改变影响人类进化
最近刊登在美国《国家科学院院刊》上的一项研究报告称,非洲奥杜威山谷周围环境在干旱辽阔的草原和封闭潮湿的森林之间发生了迅速变化,这很可能影响了早期人类的进化。并且研究人员表示,水和其影响的植物在人类进化中产生了重要的作用。 一直以来,地方气候和植物为理解现代人类是如何进化的提供
我国学者破解旱生植物功能适应策略
以变暖和区域干旱化等为主要特征的全球气候变化对陆地生态系统产生了巨大影响。干旱范围扩大与时间延长作为目前严重的环境问题之一,显著影响植物的生理生态特征、群落及生态系统的结构与功能,业已引起了科学界和各国政府高度重视。植物应对干旱化的生态策略是全球变化研究的重要内容。当今,植物适应干旱化的能力与
保护森林的树木杀手-白蚁可使雨林免受干旱危害
“千里之堤毁于蚁穴”, 作为最古老昆虫之一的白蚁,虽然个头小,却有天大的破坏本领,甚至被认为是世界性害虫。 它们不仅可以“吃掉”地板和家具,“喝掉”螺丝钉,甚至可以“吞下”一座房子,可谓“屋里白蚁,人人喊打”。 但是有一种树木可能十分欢迎这些小动物,这就是热带雨林。 近日,一个中外联合研究