利用1957-2014年气象数据和1998-2014年实测数据驱动CENTURY模型模拟海北高寒草甸草原生态系统地上净初级生产力(ANPP)的动态变化,并利用典型浓度路径RCP4.5和RCP8.5情景下5个大气环流模型的气候情景数据来模拟未来气候变化和CO2浓度变化对草地生态系统ANPP的影响.结果表明:1)研究地点1998-2014年的ANPP观测值与模拟值变化趋势吻合度较高,Pearson相关性系数为0.67,均方根误差为19.62g·m-2,CENTURY模型适用于模拟气候变化对高寒草甸草原影响的研究.2)过去50多年,高寒草甸草原的年平均最低气温、最高气温和年平均气温都呈极显著的波动上升趋势(P＜0.01),年降水量年际波动特征比较明显,降水主要集中在植被的生长季.过去50多年,高寒草甸草原ANPP平均值达到271 g·m-2,总体变化趋势为增加,但变化趋势不显著(P＞0.05).3)与基准时段(2001-2014年)相比,高寒草甸草原未来2030s(2015-2040年)、2050s(2041-2070年)、2080s(2071-2099年)时段多模型年平均降水量、年平均温度、年平均最低和最高温度变化率均为正值.不考虑CO2肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.21％,11.53％,17.78％和8.34％,21.68％,40.32％;考虑CO2肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.89％,14.29％,24.28％和11.57％,31.74％,57.29％.考虑和不考虑CO2肥效的情况下,5个大气环流模型引起的模拟结果的不确定性都在合理范围之内,多大气环流模型与CEN-TURY耦合模拟的ANPP结果较为一致.
气候变化 草地生态系统 CENTURY模型 地上净初级生产力