气候变化下C3与C4草原群落对降水格局改变的碳通量响应机制

来自美国南达科他州的研究团队针对气候变化导致的降水格局转变（由高频小降水事件向低频大降水事件迁移），通过为期3年的野外控雨实验，揭示了C3/C4草原群落对降水改变的差异化响应：低频大降水会降低C3群落净生态系统交换量(NEE)，但C4群落表现出显著抗性，该发现为预测草原碳循环对气候变化的响应提供了关键实验证据。

　　

气候变化正推动北美大平原降水格局的深刻变革——高频次的小型降雨事件逐渐被低频次的大型降雨所取代。这种降水模式的剧变如何影响C₃型和C₄型禾草主导群落的碳通量？研究团队在南达科他西部混合草原展开为期三年的精妙实验：保持年降水量不变，设置当前常见的小而频降水组与未来可能盛行的大而稀降水组。

有趣的是，大型降水事件在生长季早期显著抑制了C₃群落的碳吸收能力(净生态系统交换NEE降低)，却对C₄群落影响甚微。更令人意外的是，这种碳通量的变化并未传导至生物量层面——无论是C₃还是C₄群落，地上生物量(AGB)、叶片氮含量、碳氮比(C/N)和木质素氮比(Lig/N)均保持稳定。

研究揭示了两大生态启示：C₃植物可能成为降水格局变化的"敏感指示器"，而C₄植物则展现出惊人的气候韧性。这一发现为预测草原碳汇功能在未来气候场景中的演变提供了关键拼图，尤其凸显了C₄植物在维持生态系统稳定性中的战略价值。