青藏高原草地生态-生产功能提升关键技术
Cover Image: The herbivores eat nearly half of the above-ground biomass carbon in the Three-Rivers Headwaters region of China. Nearly half of the intake carbon is returned as feces and urine to the grassland nutrient cycling, and 17% is retained in herbivores for population regeneration and for human well-being. Image courtesy of Xinquan Zhao (Junbang Wang et al., 207-219)
导 读
碳收支的准确评估是预测未来气候变化及其对生态系统影响的重要基础。草地是三江源最主要的生态系统类型，发挥着调节碳收支等生态功能及畜牧业生产的重要作用。以往草地碳循环研究多集中在净生态系统生产力（NEP）等，而食草动物作为草地生态系统的重要组成部分，其碳摄入、消化、代谢、输出以种群增长过程存留碳，是生态系统净生物群落生产力(NBP)和净生物群落-社会系统生产力（NRP）的重要组成部分。因而，量化草地生态系统食草动物的碳过程，对于减少区域碳收支估算的不确定性，具有重要的科学意义。
本研究基于遥感-生态系统过程模型GLOPEM-CEVSA，开发了三江源地区有蹄类动物和啮齿动物“动物代谢碳通量模型”GLCV-AMF。首先利用GLOPEM-CEVSA模型分别估测了基于叶面积指数模拟的气候地上生物量碳（ANPPCL）和基于遥感的现实生物量碳（ANPPRES）。然后通过代谢体重估算采食量，并根据以往实验中主要食草动物的营养代谢关键参数，计算每日消化碳、代谢碳和呼吸代谢碳以及在不同季节的转化效率，并以统计年鉴家畜存栏数计算的标准羊单位(SU)，以及来自文献中的野生食草动物数量，计算了区域尺度食草动物碳收支。
基于模拟叶面积指数的三江源区气候地上生物量碳（ANPPCL）为12.2 Tg C a-1，基于遥感现实生物量碳（ANPPRES）为8.4 Tg C a-1。个体水平，家畜、藏野驴、啮齿动物每千克代谢体重平均碳沉积分别为1.6 kg C a-1（或30.18 kg C SU-1 a-1）、1.64 kg C a-1 (或87.21 kg C 头-1 a-1) 和 25.2 kg C a-1 (或 1.08 kg C 只-1 a-1)。区域水平，食草动物碳摄入量为5.52 Tg C，占地上生物量碳(12.2 Tg C)的45%，其中有39%通过呼吸产生二氧化碳释放到大气中，44%通过粪尿归还到生态系统，17%沉积在食草动物系统中，为食草动物野生动物种群稳定发展或为社会提供畜产品奠定基础。本研究首次量化了三江源草地地上生物量碳以及家畜、野生动物食草动物对草地地上生物量碳的贡献，发现家畜是草原碳主要消费者，这对理解青藏高原区域高寒草地碳收支，提出缓解和适应气候变化措施具有重要的科学意义。
图表
FIGURE Carbon budget in grassland–herbivore ecosystem for Three‐Rivers Headwaters, Qinghai–Tibetan Plateau
文 章 信 息
编译者
王军邦，中国科学院地理科学与资源研究所 副研究员
说明：该文仅代表编译者对论文的理解，如需参考和引用相关内容，请查阅原文。
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原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/glr2.12025
内容来源：Grassland Research（草地研究）Early View（投稿：2022-08-09；接收：2022-09-02；刊发：2022-10-06）
DOI：https://doi.org/10.1002/glr2.12025
引用格式：Wang, J., Zhao, X., Ouyang, X., Zhao, L., Wang, W., Zuo, C., Zhang, Z., Zhou, H., Watson, A., & Li, Y. (2022). The role of herbivores in the grassland carbon budget for Three-Rivers Headwaters region, Qinghai–Tibetan Plateau, China. Grassland Research, 1(3), 207–219. https://doi.org/10.1002/glr2.12025
期刊介绍
Grassland Research是我国草业科学领域第一本国际学术期刊，季刊，由中国草学会和兰州大学共同主办。该刊受中国科技期刊卓越计划高起点新刊项目支持，由国际出版集团John Wiley & Sons Australia, Ltd.提供出版及宣传服务，于2022年正式出版。
Grassland Research论文刊发范围广，综合性强。从分子到全球变化层面，全维度聚焦草业科学及其在人类可持续发展中的作用。期刊将刊登天然草原，栽培草地、草坪和生物能源作物，以及草地生态系统三大板块的基础性和应用性研究成果、综述、论点等类型的文章。优先考虑发表青年学者优秀研究成果，期待成为青年科学家喜爱的国际学术交流主阵地。
在创刊前三年，Grassland Research将免收版面费，以OA形式通过全球化出版平台Wiley Online Library出版。
期刊官网：
https://onlinelibrary.wiley.com/journal/27701743
投稿网址：
https://mc.manuscriptcentral.com/grasslandresearch
