倘若升溫4攝氏度，長江源高寒草地將有哪些變化？——探訪2021年江源科考中的“模擬增溫試驗”

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新華社西寧7月25日電（記者陳杰、張龍、李勁峰）長江源區氣溫升高，已成為科考共識。倘若氣溫進一步上升，江源脆弱的高寒草地植被生態將發生哪些變化？2021年長江源綜合科考中，一項“模擬增溫試驗”初步研究結果顯示，當江源氣溫逐步上升，直至升高4攝氏度左右時，江源植被生態系統結構將會發生明顯改變，高原草甸生態退化風險相應增加。

走進位於青海省玉樹藏族自治州雜多縣的水利部長江江源區水生態系統野外科學觀測研究站——長江科學院江源基地，草地上排列的15個高矮不同的六邊形玻璃溫箱格外顯眼。江源科考隊員、長江科學院博士任斐鵬和隊友，正在採集各溫箱中植物樣本，測算溫箱內植被覆蓋度，“高原嵩草、老芒麥等江源主要植物在不同溫箱內生長一年後，物種豐富度和植株高度都有很大變化。”

↑在青海省玉樹藏族自治州雜多縣的長江科學院江源基地，長江科學院博士任斐鵬（右）和隊友孫寶洋在測算溫箱內植被覆蓋度。新華社記者 張龍 攝

過去10年，任斐鵬已六次參加江源科考，主要關注氣候變化背景下的江源高寒草甸生態系統變化。“多年科考資料顯示，江源過去10多年的平均氣溫，比前40多年的氣溫平均值，增加了1。4攝氏度。”任斐鵬說，前期科考發現，氣溫升高可能導致江源植被退化，“但不同氣溫增幅，會對植被生態帶來哪些具體影響，需要相應模擬實驗來回答。”

“模擬增溫試驗”是國際上觀測不同增溫狀態下植物生態系統變化的主要研究方式。這項實驗透過在草地上安裝不同高度的溫箱，佈設感測器觀測箱內溫度，模擬形成不同增溫條件，從而分析箱內植被生態的相應變化。

任斐鵬介紹，增溫箱由有機玻璃和不鏽鋼構成。由於青藏高原晝夜溫差大、風力強，溫箱需要重新設計和製作，才能確保溫箱能經受住夾雜冰雹的大風，還能適應高溫差變化帶來的熱脹冷縮。“我們自己畫圖紙、做模型，先後試製5類不同模型後，才最終做出適應高原條件的溫箱。”

↑在長江源地區，長江科學院博士任斐鵬（右）和隊友孫寶洋在採集草樣。新華社記者 張龍 攝

2020年7月中旬，15個六邊形溫箱從武漢運至雜多基地完成安裝後，開始試驗。記者在現場看到，15個溫箱高度分為5組，高度在0。4米至1。20米間均等分佈，加上自然草地對照組，共形成6組不同溫度下的植被對比觀測樣方。

根據溫度感測器資料，在長江源區多年平均氣溫在零下1攝氏度的基礎上，不同高度的溫箱能實現不同幅度增溫。其中1。2米高的溫箱，能增溫約4攝氏度。過去兩年多，任斐鵬和隊友一直在製作合適的溫箱，觀測溫箱內草地生態系統，他們也被其他同事笑稱為“草地溫箱奶爸”。

不同增溫條件下，江源植被生物多樣性和生長狀況都發生了明顯變化。任斐鵬介紹，一年的模擬增溫試驗發現，隨氣溫升高，江源禾本科植物的高度明顯增加，俗稱為“斷腸草”的狼毒等毒雜草有所增多，鼠害干擾明顯增強，這會對江源草地生態系統帶來諸多不利影響。

↑在長江源區，任斐鵬在測算植被覆蓋度。新華社記者 張龍 攝

作為江源常見的禾本科植物代表，老芒麥對溫度變化反應非常敏感。科考隊員孫寶洋介紹，在露天情況下，老芒麥夏季平均高度約72釐米，試驗中隨著溫箱內溫度增加，老芒麥也逐步長高，“在1。2米高的溫箱中，老芒麥最高能長到1。2米，這在江源自然環境中很少能見到。”

“老芒麥等植物高度增加，必將影響周邊低矮植物生長環境，甚至可能打破原有植物群落的種間關係。”任斐鵬介紹，加上毒雜草增多，勢必會對江源高寒草地生態帶來一系列不利影響，增加江源草地生態退化風險，“這些都需要在後續增溫實驗中，持續關注與研究。”

“植物是維持長江源生態健康的重要基礎。在長江源區升溫背景下，江源模擬增溫試驗具有非常高的研究價值。”長江科學院副總工程師徐平表示，氣溫升高將對江源地區脆弱的生態系統，帶來一系列連鎖反應，需要引起高度關注，這也為江源科考提出更高要求，“必須加強江源氣候變化、生態演變等方面的基礎研究，才能為保護好長江源提供更加堅實的科研支撐。”