全球气候变化导致的极端高温和降水事件变得更加频繁和严重，深刻影响了陆地生态系统的过程和功能，但其对高海拔草地生态系统碳水交换的影响尚不清晰。

近日，我院陆地生态系统过程团队李红琴副教授基于涡度相关技术，对青藏高原东北部高寒草甸和相邻高寒灌丛的连续观测数据，配对比较了CO₂通量和热量通量对极端气候事件的响应。在干旱和随后的复合干旱及高温期，高寒草甸和高寒灌丛的潜热通量（LE）分别提高了21.8%和56.4%。热量（潜热、显热）通量的变化均由太阳辐射的变化（△Swin）决定。但高寒灌丛由于其冠层相对稀疏和粗糙，其ΔLE和ΔSwin的敏感性更高，表现出更强的蒸发冷却能力以缓冲气候异常事件。但极端降水事件如果没有耦合高温事件的话，对高寒草地CO₂通量的影响微弱。在单次或复合高温事件期间，两种高寒草地总生态系统呼吸（ΔTER）平均提高约30%，但相对高产的高寒草甸的ΔTER对表层土壤温度的变化具有较高的敏感性。高寒草甸的总初级生产力的平均变化幅度（ΔGPP）小于10%，而在更高海拔的高寒灌丛的ΔGPP则提高了29.3%，这可能是由于二者的冠层结构差异及其导致高温胁迫的程度不同。高寒草甸生态系统CO₂净交换量的变化（ΔNEE）与其ΔTER显著相关，因此增加了55.8%，而高寒灌丛的主要受ΔGPP控制，所以减少了22.4%。总的来说，由于充足的土壤水分供应和低温生理限制，高寒草地生态系统能够抵御当前的极端降雨变化，但容易受到高温事件的影响。高寒草地CO₂和热量通量的差异响应可能与冠层结构有关，即表现出一定的类型依赖性，研究结果响应有助于预测高寒草地的生态功能的演变趋势。

该研究成果以“Differential responses of CO₂and latent heat fluxes to climatic anomalies on two alpine grasslands on the northeastern Qinghai–Tibetan Plateau”为题发表在环境科学一区TOP期刊Science of the Total Environment上。李红琴博士为论文第一作者，中国科学院西北高原生物研究所张法伟博士为通讯作者，中国科学院西北高原生物研究所周华坤研究员、李英年研究员、李杰霞博士、郭小伟博士等参与了该工作。

图1高寒草甸和高寒灌丛碳水过程对极端气候事件的响应概念模型

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165863