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青藏高原植被净初级生产力和其对气候变化响应 　　摘要：论述了青藏高原植被净初级生产力（NPP）的空间分布和时间变化动态，以及NPP与气候因子的关系和对未来气候变化的响应。总结出了以下结论：①青藏高原年均NPP为0.3 Pg Ca-1，由东南向西北逐渐递减，与该地区的水热条件和植被类型的地带性分异规律一致；②近年来，青藏高原的植被生产力在波动中呈上升趋势，年增加速率约为0.7%；③温度是影响青藏高原生物生长的主导因子，青藏高原净初级生产力随着气温和降水的增加而增加；④未来气候变化影响青藏高原植被NPP，在IPCC预测的B1、A1B和A2气候变化情景下，青藏高原的NPP均呈增加的趋势。 关键词：青藏高原；净初级生产力；气候变化 中图分类号：Q948文献标识码：A文章编号2013 1引言 青藏高原是世界上最高的独立地貌单元，平均高度在4000 m以上，有“世界屋脊”和世界“第三极”之称，其独特的高海拔、空气稀薄、强太阳辐射等自然地理特征影响着欧亚大陆的大气环流和生态系统分布，其地表过程变化不仅会引起亚洲大气环流的重大变化，而且还会对北半球甚至全球大气环流产生重大影响[1]。青藏高原对全球变化的反映强烈，是气候变化的敏感区。过去50年青藏高原气候发生了很大变化，地表温度增加了大约1.8 °C，年增温速率（0.036 °C/年）远高于全球的平均水平（0.013 °C/年）；温度的增加进一步引起降水空间格局的变化，甚至造成局部强降水次数的增加[2]。这种气候的波动会对青藏高原生态系统产生强烈影响， 导致高原生态系统的格局、过程与功能发生改变。 植被净初级生产力（Net Primary Productivity， NPP） 指绿色植物在单位时间和单位面积上所积累的有机干物质总量，它不仅是表征植物活动的重要变量，而且是判定生态系统碳汇和调节生态过程的主要因子[3]。近年来，区域水平的NPP估算越来越受到科学家们的关注，原因主要有两方面：一方面生产力是生态学研究的一个基本要素；另一方面陆地生态系统通过NPP储存碳对于控制大气CO2浓度的上升起着举足轻重的作用，同时也与政府相关的碳减排政策密切相关[4]。青藏高原净初级生产力的状况及其对气候变化响应的研究具有非常重要的意义。 2青藏高原NPP及其空间分布 通过对过去30年青藏高原区域NPP计算结果进行统计分析发现，整个青藏高原年均NPP为0.3 Pg Ca-1，单位面积NPP为175.8 g cm-2 a-1[5，6]。青藏高原陆地总面积为188.4×104 km2，占全国国土面积的19.6 %，而整个青藏高原植被平均年净第一性生产力约占全国平均水平的63.3 %，因此，青藏高原植被净初级生产力的水平低于全国平均水平。在不同的植被类型中，草甸类型所占的比例最大，约占31.8 %；人工植被和荒漠所占比例最小，分别占2.0 %和4.7 %；常绿阔叶林和常绿针叶林分别占11.9 %和8.4 %[7]。 从空间分布格局来看，青藏高原NPP表现出由东南向西北逐渐递减的趋势，这与该地区的水热条件和植被类型的地带性分异规律是一致的。青藏高原植被的水平分布规律受制于水热条件的组合，由东南往西北，气候也发生由暖到冷、由湿到干的变化，相应地分布着常绿阔叶林、寒温性针叶林-高寒灌丛林、高寒草甸-高寒草原-高寒灌丛、高寒草甸-高寒草原-高寒荒漠，因此青藏高原东南部地区的NPP明显高于高原面上的其他地区，一般在500～1500g cm-2 a-1之间；高原西北部植被稀疏， NPP相应较小，大都低于50 g cm-2 a-1，其中，柴达木盆地为整个高原面上生产力最小的区域，几乎等于0 g cm-2 a-1[8]。 3青藏高原NPP年际变化动态 近年来，青藏高原的植被生产力在波动中呈上升趋势，年增加速率约为0.7 %[5，6]。1991和1992年青藏高原NPP最低，分析其原因是因为受1991年6月菲律宾Pinatubo火山爆发的影响，我国大部分地区平流层的气溶胶大量增加，从而导致青藏高原1991～1992年太阳辐射显著减小造成的[7]。而进入2000年以后，青藏高原植被NPP明显高于20世纪80～90年代[6]，这一方面是因为气候的暖湿化趋势促进了植被的生长，另一方面是因为近年来实施的生态工程，包括天然林和天然草地保护工程、退牧还草和退耕还林等的影响。 由于环境因子随时间的变化趋势存在地域差异，植被NPP的年际变化趋势相应地也存在空间差异[5]。近年来，呈增加趋势的地区主要集中在高原东部、南部以及中部的部分地区和西北部的一些地区。其中，青海省的东南部、西宁地区、西南部的部分地区以及西藏东部的横断山区和雅鲁藏布江南部地区的N