FATE实验增温对青藏高原高寒草甸牧草营养品质的影响

项目首次在青藏高原利用FATE（Free-Air Temperature Enhancement）增温实验平台模拟全球气候变暖背景下的增温效应，并采用近红外光谱分析技术（NIRS，Near Infrared Reflectance Spectroscopy）分析增温对高寒草甸牧草粗蛋白、粗脂肪、中性和酸性洗涤纤维以及木质素等主要营养组分含量以及干物质体外消化率的影响。试图就青藏高原增温效应（夜间增温幅度大于白昼）对高寒草甸主要牧草营养品质的影响这一重要基础科学问题进行系统研究。从牧草营养品质的侧面充实当前全球气候变化与青藏高原高寒草地生态系统研究，也为青藏高原这一世界独特地理单元对未来全球气候变化响应的预测提供相关实验依据。同时，应用偏最小二乘回归法和傅里叶变换近红外光谱技术，建立适合于青藏高原高寒草甸主要牧草营养组分即时测定模型，从而利于长期监测中牧草营养的快速、准确和高效测定。

利用FATE（free-air temperature enhancement）增温实验平台和控制实验模拟全球气候变暖背景下的增温效应，分析增温对高寒草甸主要牧草营养品质的影响这一重要基础科学问题进行系统研究，试图从牧草营养品质的侧面充实当前全球气候变化与青藏高原高寒草地生态系统研究，也为青藏高原这一世界独特地理单元对未来全球气候变化响应的预测提供相关实验依据。本项目分别在增温实验小区和对照实验小区内采集豆科、禾本科和莎草科等青藏高原代表性牧草优良品种，其中包括豆科的青海黄芪（Astragalus tanguticus）、天蓝苜蓿（Medicago lupulina），蔷薇科的二裂委陵菜（Potentilla acaulis）、蓼科的珠芽蓼（Polygonum viviparum）、菊科的乳白香青（Ajania tenuifolia）；莎草科的矮嵩草（Kobresia humilis）、黑褐苔草（Carex atrofusca）、华扁穗草（Blysmus sinocompressus）、青海苔草（Carex ivanovae）、双柱头藨草（Scirpus distigmaticus），禾本科的冷地早熟禾（Poa crymophila）、紫羊茅（Festuca rubra）、垂穗披碱草（Elymus nutans）、洽草（Koeleria cristata）、羊茅（Festuca ovina）、赖草（Leymus secalinus），就这些牧草品种的粗蛋白、粗脂肪、中性和酸性洗涤纤维以及木质素等主要营养组分含量以及干物质体外消化率对增温效应（夜间增温幅度大于白昼）的响应以及牧草营养含量差异与温度差异间的相关关联。研究发现就温度这一重要环境因素而言，未来气候变暖尤其是夜间温度的升高引起青藏高原牧草营养品质的变化，牧草粗蛋白（CP）、无氮浸出物（NFE）含量的降低，酸性洗涤纤维（ADF）、酸性洗涤木质素（ADL）含量的增加，牧草ADF 和ADL 百分含量与温度存在正相关关系。总体而言，牧草营养成分降低的同时，消化率也降低，从而不利于反刍动物对牧草的消化利用。