基于碳通量分析青藏高原生态系统对极端温度的抵抗与恢复空间格局

《Ecosystems》：Analysis of the Spatial Patterns of Resistance and Resilience of the Tibetan Plateau Ecosystem to Extreme Temperature Based on Carbon Fluxes

　　

摘要

青藏高原被誉为“第三极”，其上的生态系统对极端气候事件极为敏感。尽管该地区关于气候变化和生态过程的研究已取得进展，但我们对生态系统在面对极端气候干扰时的生产力及其抗逆性与恢复力的了解仍然有限。本研究利用遥感数据，系统地量化了高原生态系统对极端温度事件的抗逆性与恢复力，发现了多样的碳循环响应规律。研究结果表明，在极端高温天气下，约73%的高原地区净生态系统生产率上升，而在极端寒冷天气下，超过59%的地区净生态系统生产率下降，这凸显了极端温度对碳循环的不对称影响。在极端温度事件下，生态系统碳吸收的抗逆性与恢复力存在空间差异：在极端高温条件下，抗逆性通常从西向东递增，而恢复力则递减，呈现出高抗逆性低恢复力与低抗逆性高恢复力的对比趋势。森林和草地具有较高的抗逆性（0.74、0.79），碳吸收量相对稳定；而草原的抗逆性较低（0.66），但恢复力较高（0.48）。在极端寒冷条件下，整体抗逆性下降，但抗逆性与恢复力之间的反向关系依然存在。森林和草地的抗逆性仍相对较高（0.69、0.62），而草原则更多依赖恢复力（0.45）来弥补气候变化导致的碳吸收量减少，反映出不同生态系统类型具有不同的碳循环适应策略。本研究有助于深入理解高原生态系统的碳循环机制，为预测青藏高原作为碳汇在未来气候情景下的变化提供依据。