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新疆生地所在Global Change Biology发文综述了干旱加剧和干旱区扩张对碳储存量、生物多样性丧失和生态系统服务的影响

时间:2024-04-22

干旱区约占地球陆地面积的 41%,近几十年来由于全球气候变化和人类活动的影响干旱区面积大幅扩张,了解当前干旱区的气候变化和干旱加剧如何影响植物-土壤系统的全球生物地球化学问题至关重要。因此,亟待一项关于干旱加剧和干旱区扩张对碳储存量、生物多样性丧失和生态系统服务的影响的全面概述。

针对上述问题,澳门新葡萄新京6663策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站曾凡江研究员团队,深入探讨了干旱加剧和干旱区扩张对碳储存量、生物多样性丧失和生态系统服务的影响。本综述重点关注干旱程度的加剧对植物-土壤系统中碳(C)、氮(N)和磷(P)的积累和有效性的影响。

长期干旱导致土壤有机碳(SOC)含量减少3.3%,植物凋落物投入量减少8.7%,凋落物绝对分解量减少13.0%,凋落物分解率降低5.7%,这触发了一个反馈循环,导致植物覆盖度降低、生物结皮减少和土壤粗糙度降低,进而增加了地表反射率,可能导致降水减少并加剧干旱。并预测到2100年,干旱程度的加剧和不合理的土地利用方式会导致全球一半的陆地面积可能变成旱地,C、N、P和水资源匮乏,本土物种生物多样性大量丧失,这些情况对维持基本服务、影响人类福祉以及提出复杂的全球和区域社会政治决策提出了艰巨的挑战。这篇综述强调了需要更多的研究来更好地理解干旱加剧对不同干旱生态系统的不同影响,以及开发和评估缓解干旱影响的不同策略的有效性,为科学界、政策制定者和国际组织提供见解,以有效应对干旱加剧和干旱区扩张的全球性挑战。

相关成果以“Impact of aridity rise and arid lands expansion on carbonstoring capacity, biodiversity loss, and ecosystem services”为题发表在Global Change Biology。澳门新葡萄新京6663Akash Tariq副研究员为论文第一作者,曾凡江研究员和Akash Tariq副研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金项目、国家重点研发项目、外国青年人才计划以及外国学者基金项目的支持。

论文链接:https://doi.org/10.1111/gcb.17292

图1 全球干旱地区的分布以及不同干旱地区采取的主要适应措施

图2 土壤中有机形态(SOC、SON 和 SOP)和无机形态(SIC、SIN 和 SIP)和植物、生物结皮和根系相关微生物中碳(C)、氮(N)和磷(P)含量的短期和长期变化

图3 干旱加剧对干旱地区不同植物类群和生物群落的影响

图4 在干旱地区,气温和蒸散量升高和/或降水量减少,覆盖率和土壤含水量、生物结皮和地表粗糙度降低。这些变化增加了反射率,反过来又增加了气温和蒸散发

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