利用多套土壤水分含量以及植被指數(shù)數(shù)據(jù),中科院青藏高原所三極觀測(cè)與大數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)、西南大學(xué)等單位合作發(fā)現(xiàn):南亞季風(fēng)中斷時(shí)期,青藏高原中東部土壤水分普遍下降,但植被生長(zhǎng)活動(dòng)卻更旺盛。相關(guān)成果日前發(fā)表于《Journal of Geophysical Research: Biogeosciences》。
據(jù)介紹,植被的生長(zhǎng)活動(dòng)受不同時(shí)間尺度氣候變率(即變化速度)影響。過去四十年,青藏高原普遍出現(xiàn)暖濕化趨勢(shì),其對(duì)植被的影響已得到廣泛關(guān)注。同時(shí),青藏高原的氣候也存在季節(jié)內(nèi)(月或周)變化,其中最典型的季節(jié)內(nèi)變化就是季風(fēng)中斷,即在季風(fēng)減弱期間降水量顯著減少,使得高原中東部土壤含水量短暫下降。然而,已有的研究很少關(guān)注這一變化對(duì)高寒生態(tài)系統(tǒng)的影響。
針對(duì)以上科學(xué)問題,科研人員分析了南亞季風(fēng)中斷期間的氣候特征及其對(duì)高寒生態(tài)系統(tǒng)的影響。結(jié)合清華大學(xué)地學(xué)系王焓教授發(fā)展的新一代光能利用率模型,量化了季風(fēng)中斷時(shí)期各氣候因子對(duì)高寒植被生長(zhǎng)活動(dòng)的貢獻(xiàn)。研究結(jié)果表明,青藏高原每年六至八月份都會(huì)出現(xiàn)南亞季風(fēng)中斷,大約持續(xù)10-40天左右,影響高原中東部的大部分地區(qū);季風(fēng)中斷時(shí)期,青藏高原中東部土壤水分普遍下降,但植被生長(zhǎng)活動(dòng)卻更旺盛;季風(fēng)中斷時(shí)期,植被冠層吸收太陽輻射明顯增加,有利于光合作用,且輻射增強(qiáng)的促進(jìn)效應(yīng)超過了土壤和大氣干旱的抑制效應(yīng),這是季風(fēng)中斷時(shí)期植被生產(chǎn)力增加的主要原因。
該項(xiàng)研究首次發(fā)現(xiàn)并揭示了南亞季風(fēng)中斷對(duì)高寒植被生長(zhǎng)活動(dòng)的促進(jìn)作用,強(qiáng)調(diào)了季節(jié)內(nèi)氣象因子變化對(duì)植被生長(zhǎng)活動(dòng)的重要性,研究結(jié)果對(duì)于正確認(rèn)識(shí)高寒植被生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)有重要意義。
該研究獲得了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和十三五信息化專項(xiàng)等項(xiàng)目的支持。中科院青藏高原所碩士研究生任揚(yáng)航為論文第一作者,清華大學(xué)、中科院青藏高原所雙聘教授陽坤為論文通訊作者。
文章鏈接:http://doi.org/10.1029/2020JG005951