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西藏高寒草甸优势植物返青物候,可感应季风雨来临时间
2016年02月29日 09:03:00 来源:西藏商报
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本网消息 物候是生物适应气候的季节性变化而形成的生长发育节律,一般认为主要受温度条件的控制,常用来指示陆地生态系统响应全球气候变化的重要指标。全球观测数据显示,气候变暖下中高纬度湿润区的森林和苔原植物返青期普遍提前,生长季延长;但是,在干旱半干旱区,返青期的变化趋势复杂多样。中国科学院青藏高原研究所教授罗天祥说:“青藏高原过去30年气温普遍升高,且升温速率远高于全球,但是,基于遥感数据的区域草地植被返青期表现为推迟、提前、没有变化等不同趋势。”

高寒草地广布优势物种

能感应季风雨来临时间

日前,网上铺天盖地的消息称:科学家在西藏发现了可预知天气的植物。到底什么样的植物可以预知天气?又是如何预知的呢?为此,记者联系了这方面最有发言权的中国科学院青藏高原研究所教授罗天祥,他在电话里告诉记者:“正确的说法是‘高寒草甸优势植物返青物候可感应季风雨来临时间’,这是一种物候现象,是植物适应气候的季节性变化而形成的生长发育节律。天气与气候在概念上有很大的区别。”

记者了解到,中国科学院青藏高原地球科学卓越中心、青藏高原研究所高寒生态学与生物多样性重点实验室罗天祥研究员课题组,依托中国科学院纳木措多圈层综合观测研究站,基于念青唐古拉山南坡(西藏当雄)海拔梯度实验观测平台的2007-2013年物候观测数据(观测物种:高山嵩草、丝颖针茅、垫状点地梅,7个海拔从草甸下限到上限,每个海拔设自动气象站、围栏和移植实验样),并结合青海曲麻莱和河南农牧站1989-2010年物候观测数据(高山嵩草、羊茅和垂穗披碱草),发现嵩草属和针茅属等广布优势物种的返青期与季风雨来临时间同步,对降水变化敏感,但对温度变化不敏感(印度季风爆发时间一般出现在5月底至6月底,这时高原平均气温已经普遍大于0℃);伴生的垫状植物(其垫状体内有较高温度和湿度)返青期最早且在温暖年份提前,对温度变化敏感,但对降水变化不敏感。

研究结果指出,在雨热同期的季风气候效应下,为避免春季低温和干旱胁迫,高寒草地广布优势物种普遍形成一种能感应季风雨来临时间的物候适应策略。在区域上,雨季开始日期及返青前雨量控制高寒草地返青期的时空变化,增温则很可能通过改变降水形态而产生间接影响。这一新认识解释了青藏高原高寒草甸/草原的扇型分布格局以及返青物候和生产力的时空变化格局,并为理解季风气候变化及其影响范围、古植被演变及西风与季风交互作用等提供了理论基础。

这个研究发现

有点偶然和新奇

当记者问起当时是如何发现并决定进行这项实验时,罗天祥告诉记者:“2006年,我们在西藏当雄开始建立海拔梯度定位观测实验(跨越草甸分布海拔上、下限,与日本国立环境研究所唐艳鸿研究员合作),实验的目的是想了解高寒草地植物如何响应气候变暖以及草线是否上移等问题,而返青物候是众多观测指标之一。”

罗天祥还告诉记者:“我们一直很困惑,青藏高原过去30年气温普遍升高,且升温速率远高于全球,但是,基于遥感数据的区域草地植被返青期则表现为推迟、提前、没有变化等不同趋势。另外,国内一些学者根据青海气象局5个农牧站点近20年的物候观测数据,发现高寒草地优势物种的返青期无显著变化趋势,有关调控因子和机制不清楚,而这是理解气候变化响应的关键。我和我的学生李瑞成博士在分析当雄观测数据时也遇到同样的问题,虽然花了很长时间尝试各种气候因子,但仍然无法解释。2014年,我无意中读到德国学者托马斯·莫格博士等人在Nature Climate Change刚发表的有关冰川变化的研究论文(我本不做冰川研究),因为其研究地点扎当冰川与我们实验地点不远,出于好奇随便浏览,却意外受到启发。里面提供的2001-2012年印度季风爆发时间的年际变化似乎与我们观测到的优势物种返青期变化一致。我通过邮件联系到托马斯·莫格博士,他也很好奇和兴奋,不断提供各种季风指数进行深入分析和讨论。因此,我们这一研究发现有点偶然和新奇,因为一般认为高海拔植物返青期主要受温度条件的控制,很少考虑雨季时间的调控作用。”

责任编辑:张静攀
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