采用样方调查、人工控制实验等方法,研究我国湿带草地的碳库分布及其与气候的关系、碳循不的有关过程及其对气候变化的响应,在此基础上,结合尺度转换、遥感等技术,估算温带草地的碳储量及其变化,阐明地下过程以及降水格局改变对碳循环的影响,为全面评价我国温带草地的碳源、碳汇功能提供基础数据,为我国相关的国际谈判提供技术支撑。
陆地生态系统碳循环的研究是生态学和全球变化科学的热点研究内容之一。我国天然草地占国土总面积的40%以上,在全球变化研究中占有十分重要的位置。本项目对我国温带草地进行了大范围的野外调查和测定;利用尺度转换和遥感等技术方法,研究了我国温带草地的碳储量及分配的大尺度格局及其与气候的关系、温度和降水改变对生态系统过程的影响,以及根系在温带草地碳循环过程中的作用。结果显示,过去的20多年里,我国草地的生产力(植被净第一性生产力,NPP)呈显著的增加趋势,成为一个重要的陆地碳汇,但NPP和碳汇都存在巨大的空间差异;增加降水量和降水频率,显著增加了草地的生产量;草地生产力对降水的敏感性在200mm年降水量前后达到极大,之后开始减小,而对温度的敏感性却随着温度的增加而减小;草地优势种的生理指标研究表明,生长季长短(叶片寿命)和植物的呼吸是决定NPP的关键因素。这些结果为评价我国温带草地的碳源/碳汇功能提供了重要基础数据,丰富了草地生态学的研究内容。该研究发表论文30余篇,SCI收录论文25篇;获得国家自然科学奖2等奖和教育部自然科学奖1等奖各一项;培养了10多名研究生。