研究背景

高纬度地区的生态系统对全球气候变化响应更为敏感。据模型预测，到2050年，北半球高纬度地区12月-2月份的温度增加幅度将达到7月-8月增温幅度的一倍。增温将导致高纬度地区积雪更早的融化。积雪融化时间的提前一方面使得植物的生长季节延长，另一方面则也会带来次数更多和幅度更大的冻融现象。冻融次数和幅度的增加将会对地上和地下生物群落结构、生源要素的生物地球化学循环带来系列的影响。同时，日益增加的大气氮沉降和生态系统管理措施的存在会导致积雪早融对高纬度生态系统的影响更加复杂。

实验设计

本实验主要关注积雪早融对生态系统结构和功能存在什么样的影响？这种影响是否会因其他全球变化因子（氮沉降）和生态系统管理措施（刈割）的存在而发生改变？实验平台采用完全随机设计，包含三个因子（加速雪融、氮素添加、刈割）交互作用的8个处理，每个处理设置6个重复，共计48个样方。每个样方的面积为6m 6m。加速雪融在每年的3月底进行；氮素添加在每年5月中旬进行，添加量为5 g N m^-2 yr^-1；刈割处理在每年8月底进行，留茬高度为10cm。

主要研究进展

实验进行三年后，氮素添加显著降低了群落的生物多样性，增加了群落的地上生物量。群落生物量的增加主要来自于根茎禾草——羊草（Leymus chinensis）的贡献，其他物种的生物量均无显著变化。

负责人简介

吕晓涛，中国科学院沈阳应用生态研究所，研究员、博士研究生导师。主要从事生态系统生态学和全球变化生物学方面的研究工作。

邮箱：lvxiaotao@iae.ac.cn