西北高原所揭示气候变暖与变冷对高寒草地生产力稳定性影响的非对称机制

生态系统生产力稳定性是气候变化背景下评估生态系统功能状态的重要指标。在全球气候变化加剧的背景下，气温波动不仅表现为持续变暖，也伴随着偶发性的降温事件。然而，以往研究多聚焦于变暖情景，对降温事件的生态效应知之甚少。明确生态系统生产力稳定性对双向温度变化的响应机制，对于准确预测未来气候情景下的生态系统功能和制定科学的生态管理策略具有重要意义。

针对上述问题，中国科学院西北高原生物研究所高寒生态系统与全球变化研究团队依托青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站，开展了长达17年的海拔梯度双向移栽实验，模拟气候变暖和变冷过程，系统监测了高寒草地的地上净初级生产力（ANPP）、物种组成、物候动态及功能性状等指标。

研究结果显示，气候变暖显著降低了ANPP的时间稳定性，而降温处理并未产生显著的净效应。进一步分析表明，这种非对称响应主要由物候动态过程主导。具体来说，变暖通过提前植物返青期，增加了植物遭受冻害的风险，从而降低了生产力稳定性。相反，在降温条件下，返青期的推迟和植株个体小型化有助于提高ANPP时间稳定性，但这一正面效应被降温直接抑制生长以及开花期推迟带来的负效应所抵消，最终导致稳定性无显著变化。该研究强调了在预测未来气候波动持续增加背景下的生态系统稳定性时，必须考虑温度变化的非对称效应及其物候的调节作用。

该研究成果于2026年8月11日以 Phenology drives asymmetric responses of ecosystem productivity stability to warming and cooling 为题发表在国际生态学经典期刊 Functional Ecology。西北高原所已毕业博士研究生魏瑶为第一作者，张振华研究员为通讯作者，中国科学院青藏高原研究所汪诗平研究员和孟凡栋副研究员、兰州大学井新教授等也参与了该项研究。研究得到中国科学院西部之光-重点实验室专项交叉团队项目和国家自然科学基金等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1111/1365-2435.70425

此外，研究团队还阐明了时间生态位影响增温与降温下不同开花功能群繁殖响应差异的机制，相关研究结果于2026年3月26日发表在 Journal of Plant Ecology 。

论文链接：https://doi.org/10.1093/jpe/rtag053

图1 ANPP时间稳定性及其组分对增温和降温的响应

图2 增温（a）和降温（b）下多个预测因子对ANPP时间稳定性的影响

图3 增温和降温影响ANPP时间稳定性的机制示意图