Хотя изменения температуры могут дестабилизировать хрупкую экосистему этого района, колебания количества осадков, похоже, не имеют подобного эффекта. В исследовании участвовали два различных фактора, которые могут измениться с потеплением климата — температура и количество осадков — на испытательных участках в течение пятилетнего периода.
Считается, что этот проект будет первым, в котором одновременно исследуется влияние изменений температуры и количества осадков на стабильность экосистемы.«Мы были обеспокоены изменчивостью общего растительного покрова сообщества с течением времени», — сказал Линь Цзян, профессор Технологической школы биологических наук Джорджии. «Значительное потепление может снизить стабильность пастбищ, что повысит изменчивость производства растительной биомассы, что может стать серьезной проблемой для людей, живущих в этом регионе. Мы считаем, что последствия изменения климата могут быть особенно драматичными в этой области».Исследование, проведенное учеными из Пекинского университета, Китайской академии наук и Технологического института Джорджии, планировалось опубликовать 10 мая в журнале Nature Communications.
Исследование было поддержано Национальной программой фундаментальных исследований Китая, Национальным фондом естественных наук Китая и Национальным научным фондом США.Тибетское плато — это территория площадью около 2,5 миллионов квадратных километров, на которой летом высокие температуры редко поднимаются выше 25 градусов по Цельсию, а ночные температуры могут опускаться ниже нуля даже летом. Из-за высоты, экстремальных температур и сильных ветров более двух третей плато — пастбища, используемые для выпаса яков, овец и других животных. Около 9,8 миллиона человек проживают в этом районе, который также является источником нескольких основных речных систем Азии.
«Наши результаты показывают, что при более теплом климате экосистема будет обеспечивать меньшее производство кормов в засушливые годы и большее производство биомассы во влажные годы, что нежелательно», — сказал Цзинь-Шэн Хе, профессор кафедры экологии колледжа. наук о городской среде и окружающей среде Пекинского университета. «Снижение временной стабильности производства растений может означать, что эта альпийская экосистема не сможет обеспечить стабильный корм для домашнего скота, от которого зависят местные жители. Снижение стабильности может также иметь последствия для других экосистемных услуг, таких как регулирование климата и сохранение водных ресурсов».Исследователи обнаружили, что на стабильность пастбищ влияет не разнообразие видов растений, а влияние на доминирующие виды и их асинхронность.
«Мы обнаружили, что потепление климата снижает стабильность за счет увеличения синхронности видов, при которой биомасса нескольких доминирующих видов увеличивается, а биомасса большинства редких видов снижается», — сказал он. «Это указывает на то, что альпийские луга, хорошо приспособившиеся к холодным условиям благодаря своей долгой эволюционной истории, могут оказаться под угрозой в будущем».Экспериментально исследователи создали тестовые участки, на которых некоторые из них были нагреты до двух градусов Цельсия над окружающими лугами. В то же время исследователи варьировали количество осадков на участках: одни участки получали на 50 процентов больше воды, а другие — на 50 процентов меньше.
Также были контрольные участки, на которых не регулировались температура и осадки. Каждое из шести условий было воспроизведено шесть раз, всего 36 тестовых площадок.В течение пяти лет исследователи изучали рост различных видов трав, взвешивая производство биомассы на разных испытательных площадках. Исследование проводилось на исследовательской станции экосистемы высокогорных пастбищ Хайбэй Китайской академии наук.
Цзян был удивлен тем, что резкие колебания количества осадков не повлияли на виды трав, и не ожидал большого воздействия от изменения температуры, которое составляет около 3,6 градусов по Фаренгейту. «Похоже, что растения способны переносить значительные колебания количества доступной воды», — сказал он.Хотя Тибетское плато уникально своими размерами и большой средней высотой, есть и другие районы мира с аналогичными условиями. «Если эти результаты можно обобщить на другие альпийские экосистемы, нам, возможно, придется беспокоиться о больших вариациях в производстве биомассы и в этих других областях», — добавил Цзян.Исследование дополняет знания о Тибетском плато, которое не было хорошо изучено из-за его географической изоляции и сурового климата.
«Тибетское плато иногда называют третьим полюсом, потому что здесь так много высоких гор и большая часть территории покрыта снегом и льдом», — сказал Цзян. «С экологической точки зрения это очень важный регион, но здесь проводилось относительно мало экологических исследований».