春季极端降水事件对不同生物多样性水平的人工植物群落物候的影响

极端降水事件频发是全球气候变化的一个显著特点。春季是植物萌生的关键时期，也是旱灾的多发季节。本研究以春季极端干旱和降雨如何影响植物物候为基本科学问题，通过构建具有不同物种和功能群多样性水平的高寒草甸人工群落，设置五十年一遇的春季极端干旱和降雨，研究春季发生的极端降水事件对植物营养生长、开花和结果的开始时间和持续期的影响，探讨气候因子年际波动对极端降水效应的影响和生态系统对极端降水事件的"记忆"效应，检验"高生物多样性生态系统在应对极端降水中更稳定"的假设。研究将有助于深入理解极端降水和生物多样性对生态系统过程和功能的影响，也有助于为高寒牧区制定科学的气候变化适应性策略。

近年来全世界各地区极端天气事件(2003欧洲热浪、2010云南大旱、2011泰国暴雨等)的发生频率和强度呈现大幅度的增加趋势，使得气候极端化成为全球气候变化的重要特征之一，同时给人类社会带来巨大损失。据预测，未来全球降水格局的显著特点是极端化程度增加、时空变异性加大、不确定性增加。尽管如此，与气候渐变（CO2浓度增加、增温）研究资料的广泛、细致相比，极端天气事件如何影响生态系统的相关报道还很少。已有研究多关注于群落生产力和结构变化。物候—群落生长时间序列的主要特征之一，是全球气候变化研究的一个重要方面，尤其是对全球变暖表现出普遍的响应。开花物候的响应关系这生态功能的变化。草地对降水变化的响应尤为强烈和迅速。我国重要的草地生态系统—川西高寒草甸位于全球气候变化敏感的青藏高原东缘。据预测，这一区未来气候变化显著，特别是极端天气事件将明显增多。.本项目正是在这样的背景下以极端天气事件为切入点，通过在野外模拟分别发生在生长季初期、旺期的百年一遇极端干旱和降雨事件，研究了极端降水事件对川西高寒草甸植物群落3个类群的地上、地下生物量、群落组成、开花物候等方面的影响。通过3年的研究顺利完成了工作任务，发表SCI论文4篇（包括1篇已接收的文章）、中文核心期刊论文5篇（包括2篇已接收文章），培养博士研究生2人，硕士研究生2人。.本项目得到的主要研究结论如下：.（1）开花物候对极端降水的响应因物种而异。干旱往往是开花提前。.极端降雨和旺期极端干旱对群落的开花物候无影响。生长季初期极端干旱显著提前群落的半花期。矮火绒草、异叶米口袋这2个物种在初期的两类极端事件中均表现出半花期的显著提前。尽管初期极端处理显著缩短某些物种的花期长度致使群落平均花期长度略有缩短，但群落花期持续时间仅对旺期极端干旱做出明显缩短的响应，对旺期降雨表现出微弱延长。.（2）极端降水事件发生的季节性和植物本身的生活史格局影响极端事件的生态学效应，尤其是物候方面。对于高寒草甸而言，春季的极端事件对其影响更深远；发生在植物某一生长活动开始之前的极端事件更容易影响该生长活动。