ERL：青藏高原多年冻土退化对净初级生产力的影响

青藏高原生态极其脆弱，气候变暖为其带来了复杂的挑战，而多年冻土的退化则进一步加剧了这一问题。由于生态系统的变化还受到外部气候因素的影响，因此量化多年冻土退化的具体生态影响一直是个难题。为了解决这一问题，Permalab团队从建模角度出发，通过使用Noah-MP模型，模拟了1989年至2018年间青藏高原三江源地区的多年冻土水热状况和净初级生产力(NPP)变化。为了从气候变化中分离出多年冻土退化对生态系统的影响，我们设计了一种基于转换时间坐标的新型分析框架，以多年冻土退化的年份作为新时间尺度的起点，深入分析了与多年冻土退化相关的生态影响

研究结果表明：

• 在1989至2018年间，受气候变化影响，三江源地区经历了严重的多年冻土退化，冻土面积减少了7.5×10⁴ km²，然而该地区的NPP却以1.09 g C m^-2 yr^-2的速度增加。
• 多年冻土多消失在高温干旱的年份。在大多数年份中，降水是NPP变化的主要驱动因素。然而，在多年冻土退化的过程中，特别是由多年冻土转变为季节性冻土时，土壤水分成为驱动NPP变化的关键因素。
• 多年冻土退化通过调节土壤水分对NPP变化产生影响。这种影响在多年冻土消失后的第一年最为显著，表现为NPP的变化模式从降水驱动暂时转变为土壤水分驱动。然而，在新形成的季节性冻土环境中，这种影响在5年内逐渐减弱。

这些研究结果加深了我们对青藏高原生态系统在气候变暖下的复杂动态响应的理解。随着全球气温的持续上升，理解这些响应对于预测这一脆弱而重要的地区的未来至关重要。

该研究以“Effect of permafrost degradation on grassland net primary productivity in Qinghai-Tibet Plateau”为题发表在《Environmental Research Letters》上，论文的第一作者为胡佳楠，通讯作者为南卓铜，研究受到了科技部“基础科研条件与重大科学仪器设备研发专项”、国家自然科学基金等项目的资助。

引用：Hu J, Nan Z^*, Ji H, Zhao S, Ou M. Effect of permafrost degradation on grassland net primary productivity in Qinghai-Tibet Plateau. Environmental Research Letters. 2024, 19(10): 104051. doi:10.1088/1748-9326/ad751e

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