春季和秋季不對(duì)稱增溫實(shí)驗(yàn)對(duì)棄耕草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響

　　科學(xué)問(wèn)題

　　工業(yè)革命以來(lái)，由于土地利用變化和化石燃料燃燒等人類活動(dòng)導(dǎo)致大氣溫室氣體含量相較工業(yè)革命之前上升了40%，進(jìn)而引發(fā)了范圍內(nèi)的氣候變暖。研究顯示氣候變暖具有顯著的季節(jié)不對(duì)稱性(Xia et al., 2014)，表現(xiàn)為春季和秋季增溫趨勢(shì)更加強(qiáng)烈。模型研究表明春季增溫增加生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，但是秋季增溫以每年13 Tg C的速率降低生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)生產(chǎn)力(Piao et al., 2013)。此外，秋季增溫引起的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力降低抵消了90%的春季增溫引起的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力提高。然而，迄今為止尚沒(méi)有直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)驗(yàn)證模型結(jié)果的可靠性以及生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)機(jī)理。因此，迫切需要執(zhí)行在野外自然生態(tài)系統(tǒng)的控制實(shí)驗(yàn)去探討碳循環(huán)對(duì)春季和秋季不對(duì)稱增溫的響應(yīng)及其影響機(jī)理。

　　(MRM2420野外安裝狀況)

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　該實(shí)驗(yàn)建立與2012年1月。使用全因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包含兩個(gè)因素(春季增溫和秋季增溫)和四個(gè)實(shí)驗(yàn)處理(對(duì)照、春季增溫、秋季增溫及春秋季同時(shí)增溫)。每個(gè)處理三個(gè)重復(fù)。十二個(gè)3-米 × 4-米的樣地被排列成兩列六排，并且隨機(jī)安排進(jìn)對(duì)照、春季增溫、秋季增溫或春秋季同時(shí)增溫處理。每?jī)蓚€(gè)相鄰的樣地之間設(shè)置一米的緩沖帶。所有增溫樣地使用懸掛于地面以上2.25米的1.65米長(zhǎng) × 0.15米寬的MRM-2420型紅外輻射器進(jìn)行增溫處理，輸出功率為1800 W (136 W m-2)。在每個(gè)對(duì)照樣地，一個(gè)跟MRM-2420型紅外輻射器大小和形狀完全相同的“假燈”被懸掛在同樣的高度模擬真燈的遮陰效果。

　　實(shí)驗(yàn)人員

　　寧石杰，宋健，劉向輝

　　引用：河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院變化生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室