作为全球变化研究的核心议题,土地利用/覆盖变化(LUCC)和气候变化是影响陆地生态系统生产力的主导因素。然而,由于LUCC和气候变化本身的复杂性,以及两种因素对陆地生态系统影响的相互交织,使得分离和整合LUCC和气候变化对陆地生态系统生产力的影响成为一种挑战。长江流域地处我国中部,流域面积达180万平方公里。作为新林业工程实施的主要区域和东亚季风区的典型代表,长江流域自2000年以来经历了快速的森林恢复和剧烈的气候暖干化过程。这一时段提供了一个观察快速LUCC和气候变化对陆地植被生产力影响的独特窗口,对于理解人类和自然强烈交互作用下陆表碳循环过程具有重要意义。
澳门赌场武汉植物园张玉龙博士在系统生态学科组研究员张全发和美国北卡罗莱纳大学地理系教授宋从和的指导下,基于改进的光能利用率模型和优化的输入变量,通过情景设计的方式实现了长江流域陆地植被净初级生产力(NPP)相应LUCC、气候变化效应的分离和整合。研究结果显示,由森林恢复主导的LUCC对长江流域年NPP总量的贡献具有显著的正效应(0.8% yr-1; p = 0.01),而单独的气候变化(温度上升、水分胁迫、辐射下降)具有叠加的负效应(-0.3% C yr-1; p = 0.11),总体上LUCC的正效应抵消了气候变化的负效应,二者的综合效应约为0.5% yr-1 (p = 0.26)。该研究验证了人工森林恢复计划在应对气候变化负面效应时的潜力。相关结论不仅肯定了中国近十年来持续推进相关森林恢复计划的努力,同时也为世界其它地区尤其是森林急剧减少的发展中国家在应对气候变化风险方面提供理论和实践依据。
该研究获得国家自然科学基金、美国自然科学基金和澳门赌场战略性先导专项的资助,相关研究成果在国际地球科学领域期刊Journal of Geophysical Research: Biogeosciences上发表(DOI: 10.1002/2014JG002616)。
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不同情境下土地利用/覆盖变化对长江流域陆地植被净初级生产力影响的时空分布