東北地理所在青藏高原沼澤植被生物量變化研究方面取得新進(jìn)展
青藏高原分布有大面積的沼澤濕地,該地區(qū)沼澤濕地在全球碳循環(huán)中起著重要的作用。作為沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)重要的質(zhì)量參數(shù),植被地上生物量是估算沼澤濕地植被碳儲量的重要指標(biāo),同時(shí)也是研究沼澤濕地固碳量的基礎(chǔ)。明確青藏高原沼澤濕地植被地上生物量變化及其影響因素對于評估該地區(qū)沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)固碳功能具有重要的意義。由于野外實(shí)地調(diào)查工作量大、耗時(shí)長、成本高,且無法全面獲取所有區(qū)域的沼澤濕地植被地上生物量實(shí)測數(shù)據(jù),目前關(guān)于整個(gè)青藏高原地區(qū)沼澤濕地植被地上生物量的時(shí)空變化特征及影響因素尚不明確。

圖1 2000-2019年青藏高原沼澤濕地植被地上生物量密度多年平均及變化趨勢
基于青藏高原沼澤濕地植被地上生物量實(shí)測數(shù)據(jù)、106個(gè)氣象站點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)、歸一化植被指數(shù)(NDVI)等遙感數(shù)據(jù),中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所中科院東北地理所濕地生態(tài)團(tuán)隊(duì)研究構(gòu)建了遙感植被指數(shù)與沼澤植被地上生物量間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系方程,并以此分析了2000-2019年青藏高原沼澤濕地植被地上生物量時(shí)空變化及對氣候變化的響應(yīng)。根據(jù)構(gòu)建的生物量與NDVI年最大值的冪函數(shù)方程,研究估算得出近20年青藏高原沼澤濕地植被地上生物量多年平均密度值為184.71gC/m2。在空間上,青藏高原沼澤濕地植被地上生物量具有明顯的空間差異,生物量較高的地區(qū)位于青藏高原東部和南部,整體上生物量由東南向西北逐漸減小。在2000-2019年,青藏高原沼澤植被地上生物量密度呈現(xiàn)顯著的增加趨勢(4.10gC/m2/decade),其中升高最顯著地區(qū)集中在青藏高原中部。在氣候影響方面,夏季降水的增多能在一定程度增加沼澤濕地植被地上生物量,而其它月份降水的變化對生物量無顯著影響。氣溫影響方面,平均氣溫對沼澤濕地植被地上生物量的影響較弱,研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)白天和夜晚的溫度對青藏高原沼澤濕地植被地上生物量影響不同:白天溫度變化對沼澤濕地植被地上生物量無顯著影響,而夜晚溫度升高能顯著提升沼澤濕地植被地上生物量,表明夜晚最低溫對青藏高原沼澤濕地植被地上生物量起著關(guān)鍵作用。

圖2青藏高原沼澤濕地植被地上生物量與氣候因子相互關(guān)系
相關(guān)研究成果于2021年6月在線發(fā)表于國際期刊International Journal of Applied Earth Observations and Geoinformation,東北地理所王延吉博士為第一作者,神祥金副研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金(41971065)、中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目(ZDBS-LY-7019)、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會項(xiàng)目(2019235)的共同資助。
論文信息:Yanji Wang, Xiangjin Shen, Ming Jiang, Shouzheng Tong, Xianguo Lu. Spatiotemporal change of aboveground biomass and its response to climate change in marshes of the Tibetan Plateau. International Journal of Applied Earth Observations and Geoinformation, 2021, 102, 102385.
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