范蒙恩,王佩堯,陳 宇,劉歡歡,劉 悅,陳 印,剛成誠,馬扶林

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué)草業(yè)與草原學(xué)院,陜西 楊凌 712100; 2. 西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所,陜西 楊凌 712100;3. 中國科學(xué)院水利部水土保持研究所,陜西 楊凌 712100; 4. 青海省海北牧業(yè)氣象試驗站,青海 海北 810200)

草地是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分之一,其分布約占全球陸地總面積的40%[1]。草地不僅具有休閑旅游、文化傳承等生活功能,還具有提供畜草產(chǎn)品、藥用植物等消費資源的生產(chǎn)功能,對支持畜牧業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。同時,草地生態(tài)系統(tǒng)能夠提供防風固沙、調(diào)節(jié)氣候、維持生物多樣性、改善水質(zhì),減少土壤侵蝕等生態(tài)服務(wù)功能[2-3]。廣闊的分布面積使草地對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支意義重大[1,4-5]。在雙碳目標背景下,草地的碳匯功能在碳中和目標的實現(xiàn)中將發(fā)揮重要作用。

潛在自然植被是指在自然狀態(tài)下生長發(fā)育形成的植被類型。目前,國際上廣泛使用生命地帶分區(qū)法(Holdridge life zone,HLZ)、生物地理耦合模型(BIOME4)和綜合順序分類系統(tǒng)(Comprehensive sequential classification system,CSCS)來模擬全球潛在自然植被的分布[6]。CSCS是根據(jù)農(nóng)業(yè)生物氣候的特征以及水熱指標對草地進行全球尺度劃分的重要方法[7],已廣泛應(yīng)用于草地生態(tài)系統(tǒng)時空動態(tài)方面的研究[8-10,11]。任繼周等[12]基于CSCS模型并利用全球氣象數(shù)據(jù)將全球草地植被劃分成為7大類;張彩荷等[13]利用CSCS和數(shù)字高程模型實現(xiàn)了對中國山地草地亞類的定量劃分;剛成誠等[14]基于改進的CSCS模型,模擬了近百年全球草地生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)力(Net primary productivity,NPP)的時空動態(tài)。CSCS作為世界唯一可數(shù)量化的草地分類方法,具備特有的先進性與創(chuàng)新性。相較于其他潛在自然植被分類體系,CSCS有著更科學(xué)的分類體系、更穩(wěn)定的分類指標以及更詳細的植被分類類型,在不同空間尺度草地類型劃分中具有獨特的優(yōu)勢[9,15]。CSCS方法不僅彌補了目前大多數(shù)草地分類法中缺少的大空間尺度內(nèi)確定草地類型的精確度和周延性的不足,同時還建立了草地類型檢索圖,實現(xiàn)了對草地類型的快速檢索[9]。

NPP是指綠色植物通過光合作用所能累積的有機干物質(zhì)的量,其不僅能反映出植被的生長狀況,更是判定全球變化和生態(tài)系統(tǒng)碳平衡的重要因子[16]。草地NPP的估算方法主要有兩種:即傳統(tǒng)實測法[17]和模型模擬法[18-21]。傳統(tǒng)實測方法估算草地NPP精度高、簡單易行,但因其費時費力故只適用于樣地或小區(qū)域尺度,而在大空間或全球尺度上,通常利用模型模擬的方法來估算草地NPP。目前,用于估算草地NPP的模型主要有氣候生產(chǎn)力模型[22]、光能利用率模型[23-25]和過程模型[26]3種類型。氣候生產(chǎn)力模型因其數(shù)據(jù)易于獲取,參數(shù)因子簡單且能真實反映草地植被NPP狀況而被廣泛使用。Sun等[22]利用氣候生產(chǎn)力模型發(fā)現(xiàn),在2000-2011年期間中國南部草地年均NPP呈逐年上升趨勢;Gang等[27]利用氣候生產(chǎn)力模型發(fā)現(xiàn)中高緯度地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的分布范圍和NPP將更容易受到未來氣候變化的影響。

溫度和降水是影響全球尺度草地分布及NPP的主要因素,盡管目前針對過去不同時空尺度全球草地及NPP的動態(tài)變化已開展了一定的研究[15,28-29]。然而,在全球變暖背景下,未來全球草地生態(tài)系統(tǒng)的空間格局及NPP動態(tài)變化特征仍不明確。為此,本研究使用改進的CSCS和分段模型分別模擬了共享社會經(jīng)濟路徑(Shared socioeconomic pathway,SSP)4種不同未來氣候情景(SSP126,SSP245,SSP370和SSP585)下,2030 s(2021-2050年)、2050 s(2041-2070年)、2070 s(2061-2090年)和2090 s(2071-2100年)全球草地及NPP的時空格局及動態(tài)變化。研究結(jié)果不僅有助于了解全球草地生態(tài)系統(tǒng)對未來氣候變化的響應(yīng)與適應(yīng),而且對草地資源管理及生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 全球氣候模式數(shù)據(jù)

第六次國際耦合模式比較計劃(Phase 6 of the coupled model intercomparison project,CMIP6)氣候模式綜合考慮了共享社會經(jīng)濟路徑和典型濃度路徑(Representative concentration pathway,RCP)情景,已廣泛用于定量描述人類在未來不同氣候情景下將要面臨的挑戰(zhàn)[29-31]。本研究選取了4種SSP情景,其中SSP126是SSP1和RCP2.6綜合情景,代表生態(tài)友好的可持續(xù)發(fā)展情景和低等溫室氣體排放,輻射強迫在2100年達到2.6 W·m-2;SSP245是SSP2和RCP4.5綜合情景,代表了社會經(jīng)濟發(fā)展的中間情景和中等水平的溫室氣體排放,輻射強迫在2100年達到4.5 W·m-2;SSP370是SSP3和RCP7.0綜合情景,代表中等至高強迫情景的區(qū)域競爭發(fā)展路徑,輻射強迫在2100年達到7.0 W·m-2;SSP585是SSP5和RCP8.5綜合情景,代表了以化石燃料為主的高速發(fā)展情景和高水平的溫室氣體排放,輻射強迫在2100年達到8.5 W·m-2。

本研究中未來4種氣候情景分別選取10個全球氣候模式,數(shù)據(jù)來源于美國宇航局地球交流中心全球每日降尺度預(yù)測(The NASA earth exchange global daily downscaled projections,NEX-GDDP-CMIP6)數(shù)據(jù)集,其具體信息如表1所示。本研究將原數(shù)據(jù)中逐年溫度和降水數(shù)據(jù)計算為2030 s、2050 s、2070 s和2090 s 4個時間段年均溫(Mean annual temperature,MAT)、≥0℃年積溫(Annual accumulated temperature,AAT)和年降水(Mean annual precipitation,MAP)。此外,基準年(1990-2020年)氣候數(shù)據(jù)來源于Climatic research unit (CRU) time-series (TS) version 4.05,空間分辨率為0.5°。

表1 全球氣候模式簡介Table 1 Introduction of global climate models

1.2 綜合順序分類法(CSCS)

綜合順序分類系統(tǒng)包括類、亞類和型3個分類等級。其中,類是具有地帶性農(nóng)業(yè)生物氣候特征并根據(jù)不同熱量級和不同濕潤度等級來確定的基本分類單位。在改進的CSCS類的具體劃分中,以≥0℃的年積溫(Σθ)和濕潤度指數(shù)(K)作為分類依據(jù),共確定了8個熱量帶和6個濕潤度等級,根據(jù)植被所在的濕潤度等級和熱量級,將具有相同水熱分配特點的植被劃分為一類[14]。在除去極地/冰雪、荒漠和森林后,根據(jù)不同等級的年積溫和濕潤度指數(shù),依據(jù)CSCS草地分類檢索圖將全球草地生態(tài)系統(tǒng)劃分為5個類組:凍原與高山草地類組、荒漠草地類組、典型草地類組、溫帶濕潤草地類組和熱帶薩王納類組[8,14,16]。其中濕潤度計算公式如下:

K=MAP/(0.1×∑θ)=MAP/(0.1×AAT)

(1)

式中,K為濕潤度指數(shù),MAP為年降水量(mm),AAT為≥0℃的年積溫,0.1為模型調(diào)節(jié)系數(shù)。

1.3 NPP估算模型-分段模型

本研究采用基于濕潤度指數(shù)K的分段模型來模擬不同草地類組的NPP,該模型以CSCS系統(tǒng)中的濕潤度指數(shù)K為界線,當K<1.2時,即干旱半干旱區(qū)域采用周廣勝模型來模擬草地NPP[32-34];而當K>1.2時,即半濕潤和濕潤區(qū),則采用Chikugo模型來模擬[35]。周廣勝模型是聯(lián)系植物生理生態(tài)學(xué)特點和水熱平衡關(guān)系的植被凈第一性生產(chǎn)力模型,該模型適用于模擬干旱半干旱地區(qū)自然植被的凈第一性生產(chǎn)力;而Chikugo模型是以土壤水分供給充分,植物生長很茂盛條件下的蒸發(fā)散來推導(dǎo)計算植被NPP,適用于半濕潤和濕潤區(qū)草地NPP的估算[34]。

模型及各參數(shù)的計算公式如下:

(2)

RDI=0.629+0.237PER-0.003 13PER2

(3)

Rn=RDI×MAP×L×2.38×10-4

(4)

PER=PET/MAP=1.614 5/K

(5)

式中:MAP是年降水量(mm),RDI是指輻射干燥度﹐由PER計算得到,PER是指潛在蒸散率,Rn是蒸散面的凈輻射值(J·cm-2·a-1),L是潛熱通量,公式中采用2 503 J·g-1,PET是潛在蒸散(mm),K是濕潤度指數(shù),由綜合順序分類法中公式求得,NPP是凈初級生產(chǎn)力,單位是g·m-2·a-1DW。在計算草地平均NPP時,采用空間加權(quán)方法考慮了柵格大小隨緯度變化而變化。

NPP驗證數(shù)據(jù)來源于美國橡樹嶺國家實驗室(Oak ridge national laboratories,ORNL)的凈初級生產(chǎn)力數(shù)據(jù)庫(Net primary production database)。該數(shù)據(jù)庫覆蓋了1931-1996年全球2 523個樣點和5 164個0.5°網(wǎng)格數(shù)據(jù),專門用來驗證模型或者假說的結(jié)果[36-37]。分段模型模擬草地NPP與實測草地NPP的驗證結(jié)果表明分段模型模擬的全球草地NPP具有較高的可信度[14](圖1)。

圖1 分段模型模擬NPP與實測NPP的對比Fig.1 Comparison of NPP simulated by segmentation model and field observation NPP

2 結(jié)果與分析

2.1 未來不同氣候情景下全球年均溫和年降水的動態(tài)變化

未來不同氣候情景下全球MAT均呈現(xiàn)整體上升的趨勢(圖2a)。到本世紀末,SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景下MAT將分別增加至11.27℃,12.41℃,14.01℃和14.99℃,相比之下,未來全球MAP的變化波動較大,但亦呈現(xiàn)整體上升的趨勢,預(yù)計SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景下全球MAP將從2020年的715.33 mm分別增加至2090 s的736.96,747.24,744.08和759.12 mm(圖2b)。

圖2 未來不同氣候情景下全球年均溫(a)和年均降水量(b)變化趨勢Fig.2 Temporal trends of global mean annual temperature (a) and mean annual precipitation (b) under different climate scenarios

2.2 未來不同氣候情景下全球草地空間格局及動態(tài)變化

凍原與高山草地類組主要分布在北半球的高海拔和高緯度地區(qū);典型草地類組主要分布在內(nèi)蒙古、中亞部分地區(qū)以及北美洲的大平原地區(qū);荒漠草地類組主要分布在中亞地區(qū)、蒙古高原以及巴西高原的南部,并與典型草地鑲嵌分布在北美大平原地區(qū);溫帶濕潤草地類組主要分布在歐亞大陸的中東部以及加拿大北部;熱帶薩王納類組則主要分布在赤道熱帶雨林的兩側(cè),包括非洲南部、非洲薩赫勒地區(qū)﹑印度半島、北美大平原南部,拉普拉塔平原部分地區(qū),巴西高原東北部,以及澳大利亞熱帶荒漠的周圍(圖3)。

圖3 基于ACCESS_CM2氣候模式的不同氣候情景下2090 s全球草地生態(tài)系統(tǒng)空間分布(審圖號:GS(2016)1667號)Fig.3 Spatial distribution of global grassland ecosystem in 2090 s under different climate scenarios based on ACCESS_CM2

相比于基準年,在SSP126和SSP245情景中,全球草地面積均呈現(xiàn)下降的趨勢,預(yù)計到2090 s將分別下降194.10和178.43萬km2,主要是因為凍原與高山草地類組面積的減少;而在SSP370和SSP585情景中,全球草地面積則呈現(xiàn)上升的趨勢,預(yù)計到2090 s將分別上升67.59和136.72萬km2,原因在于熱帶薩王納類組面積的增加(圖4)。4種情景中,凍原與高山草地類組的面積將下降最多,而熱帶薩王納類組面積增加最多。具體而言,在SSP126情景中,預(yù)計到2090 s,凍原與高山草地類組的面積將下降181.27萬km2,熱帶薩王納類組的分布面積增加最多,將增加99.61萬km2,而荒漠草地類組、典型草地類組和溫帶濕潤草地類組的面積將分別下降32.95,24.70和54.79萬km2;在SSP245情景中,預(yù)計到2090 s,凍原與高山草地類組的面積下降最多(370.64萬km2),熱帶薩王納類組的草地面積增加最多(275.10萬km2),而荒漠草地類組、典型草地類組和溫帶濕潤草地類組的面積將分別下降20.84,2.58和59.46萬km2;在SSP370情景中,預(yù)計到2090 s,熱帶薩王納草地類組的面積將增加657.51萬km2,凍原與高山草地類組的面積將下降為576.59萬km2,而荒漠草地類組和典型草地類組的面積將分別增加8.11和38.37萬km2,溫帶濕潤草地類組的面積將下降59.81萬km2;在SSP585情景中,預(yù)計到2090 s,熱帶薩王納類組的面積將增加850.67萬km2,凍原與高山草地類組的面積將下降677.04萬km2,荒漠草地類組和典型草地類組的面積將分別增加14.66和40.30萬km2,溫帶濕潤草地類組的面積將下降91.87萬km2。

圖4 未來不同氣候情景下全球草地面積變化Fig.4 Changes of global grassland area under different climate scenarios in the future注:TAS,凍原與高山草地類組;DG,荒漠草地類組;TG,典型草地類組;THG,溫帶濕潤草地類組;SA,熱帶薩王納類組;TOTAL,草地總面積Note:TAS,Tundra &alpine steppe;DG,Desert grassland;TG,Typical grassland;THG,Temperate humid grassland;SA,Tropical savannas;TOTAL,Total area of global grassland

就不同大洲而言,相比于基準年,在4種氣候情景中,亞洲和大洋洲草地面積將呈現(xiàn)出下降的趨勢,而非洲和南美洲草地面積呈現(xiàn)上升的趨勢;北美洲草地面積在SSP126和SSP245情景中將下降,在SSP370和SSP585情景中將上升;歐洲草地面積則是在SSP126情景下降,在其他3種情景中上升(圖5)。在非洲,SSP245,SSP370和SSP585情景中草地面積將持續(xù)增加,預(yù)計到2090 s分別增加55.01,125.54和145.56萬km2,而SSP126情景的草地面積則是先增加,后在2070 s-2090 s減少,預(yù)計整體到2090 s將增加21.18萬km2。在亞洲,SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景下草地面積均持續(xù)減少,預(yù)計到2090 s將分別減少177.20,252.25,283.23和328.48萬km2。在北美洲,SSP126和SSP245情景的草地面積持續(xù)減少,預(yù)計到2090 s將分別減少39.46和40.52萬km2,而SSP370和SSP585情景的草地面積先減少,在2030 s-2090 s增加,預(yù)計整體到2090 s將增加1.43和6.16萬km2。在南美洲,SSP245,SSP370和SSP585情景下草地面積持續(xù)增加,預(yù)計到2090 s將分別增加61.72,168.80和227.86萬km2,而SSP126情景的草地面積則是先增加,后減少,預(yù)計整體到2090 s將增加21.18萬km2。在歐洲,SSP245,SSP370和SSP585情景下草地面積持續(xù)增加,預(yù)計到2090 s將分別增加28.21,93.13和140.28萬km2,而SSP126情景的草地面積先減少,再在2030 s-2070 s期間增加,后在2070 s-2090 s期間減少,預(yù)計到2090 s將增加5.64萬km2。在大洋洲,SSP126和SSP245情景草地面積均呈現(xiàn)出先減少,在2050 s降至最低,之后逐漸增加的趨勢,預(yù)計到2090 s將分別減少8.90和30.62萬km2,而在SSP370和SSP585情景中草地面積到2090 s將分別減少38.08和54.67萬km2。

圖5 未來不同氣候情景下各大洲草地面積變化Fig.5 Changes of grassland area among different continents under different climate scenarios in the future

2.3 未來不同氣候情景下全球草地NPP的時空動態(tài)

全球草地NPP的高值區(qū)主要分布在赤道熱帶雨林的兩側(cè),包括非洲中部、印度半島、南美洲中部,以及澳大利亞熱帶荒漠的周圍,從赤道到兩極地區(qū)草地NPP逐漸下降,低值區(qū)主要分布在北半球的高海拔和高緯度地區(qū),如西伯利亞地區(qū)、北美洲北部及中國的青藏高原地區(qū)(圖6)。

圖6 基于ACCESS_CM2氣候模式的不同氣候情景2090 s全球草地NPP空間分布(審圖號:GS(2016)1667號)Fig.6 Spatial distribution of global grassland NPP under different climate scenarios based on ACCESS_CM2

相比于基準年,未來全球草地NPP均呈現(xiàn)出上升的趨勢,預(yù)計到2090 s,在SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景中將分別上升0.25,1.96,5.78和7.52 Pg DW,其中,熱帶薩王納草地類組NPP增加的貢獻最大,預(yù)計到本世紀末SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景中將分別增加0.81,2.64,6.47和8.38 Pg DW(圖7)。具體而言,在SSP126情景中,熱帶薩王納類組的NPP呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢,預(yù)計到2090 s將增加808.22 Tg DW,而其他草地類組NPP均呈現(xiàn)整體下降的趨勢,凍原與高山草地類組的NPP將下降最多(315.90 Tg DW),荒漠草地類組、典型草地類組和溫帶濕潤草地類組的NPP將分別下降53.11,64.77和115.83 Tg DW;在SSP245情景中,熱帶薩王納類組NPP在2090 s將上升最多(2.64 Pg DW),凍原與高山草地類組的NPP將下降最多(0.65 Pg DW),荒漠草地類組和典型草地類組的NPP將分別增加51.88和41.17 Tg DW,而溫帶濕潤草地類組NPP最低,預(yù)計到2090 s將下降0.12 Pg DW;在SSP370情景中,熱帶薩王納類組的NPP在2090 s將增加6.47 Pg DW,凍原與高山草地類組的NPP將下降1.06 Pg DW,荒漠草地類組和典型草地類組NPP將分別增加234.14和245.80 Tg DW,而溫帶濕潤草地類組NPP將下降99.77 Tg DW;在SSP585情景中,預(yù)計到2090 s,熱帶薩王納類組NPP將增加8.38 Pg DW(在4種氣候情景中增加最多),凍原與高山草地類組的NPP將下降1.24 Pg DW,荒漠草地類組和典型草地類組NPP總體上升,將分別增加276.37和277.77 Tg DW,而溫帶濕潤草地類組的NPP將下降167.38 Tg DW。

圖7 未來不同氣候情景下全球草地NPP變化Fig.7 Changes of global grassland NPP under different climate scenarios in the future注:TAS,凍原與高山草地類組;DG,荒漠草地類組;TG,典型草地類組;THG,溫帶濕潤草地類組;SA,熱帶薩王納類組;TOTAL,草地總面積Note:TAS,Tundra &alpine steppe;DG,Desert grassland;TG,Typical grassland;THG,Temperate humid grassland;SA,Tropical savannas;TOTAL,Total area of global grassland

除亞洲在SSP126和SSP245情景中草地NPP呈現(xiàn)下降趨勢外,未來其他大洲草地NPP均呈現(xiàn)上升的趨勢,其中非洲和南美洲增加最多,大洋洲增加最少(圖8)。相比于基準年,在非洲,SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景下草地NPP將持續(xù)增加,預(yù)計到2090 s將分別增加390.57,1 023.58,2 111.78和2 600.94 Tg DW;在亞洲,SSP126和SSP245情景中草地NPP到2090 s將分別減少410.89和245.57 Tg DW,而SSP370和SSP585情景中草地NPP將先減少后增加,到2090將分別增加205.89和325.67 Tg DW;在北美洲,SSP126和SSP245情景中草地NPP呈現(xiàn)出整體增加的趨勢,到2090將分別增加26.07和271.06 Tg DW,而SSP370和SSP585情景中草地NPP預(yù)計到2090 s將分別持續(xù)增加858.51和1097.39 Tg DW;在南美洲,SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景中草地NPP到2090 s將分別增加237.37,792.07,2 052.65和2 866.11 Tg DW;在歐洲,SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景中草地NPP均整體增加,預(yù)計到2090將分別增加14.93,195.58,584.51和844.82 Tg DW;在大洋洲,SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景中草地NPP預(yù)計到2090將分別增加25.18,7.78,87.28和62.34 Tg DW。

圖8 未來不同氣候情景下各大洲草地NPP變化Fig.8 Changes of grassland NPP among different continents under different climate scenarios in the future

3 討論

溫度和降水是影響全球草地分布及NPP的主要氣候因子。本研究發(fā)現(xiàn)未來4種氣候情景中,凍原與高山草地類組的面積將下降最多。任正超等[38]預(yù)測最后間冰期至2070 s,中國凍原和高山草地及冷荒漠草地類組面積也將呈現(xiàn)下降趨勢,在RCP2.6下,預(yù)測到2050年草地植被覆蓋將損失22.9%～45.3%[39]。預(yù)計到本世紀末,熱帶薩王納類組的面積將增加最多,任正超等[38]預(yù)測最后間冰期至2070 s,薩王納草地類組面積也呈現(xiàn)上升趨勢。Lin等[11]預(yù)測未來(2001-2050年)A2a情景,全球草地向薩王納類組轉(zhuǎn)化,薩王納草地面積也將增加。

本研究表明未來全球草地NPP均呈現(xiàn)上升的趨勢,這與以往的研究結(jié)果較為一致。例如,Gang等[27]的研究表明本世紀全球陸地生態(tài)系統(tǒng)總NPP將增加,但凍原和高寒草原NPP將下降最多;Chang等[40]預(yù)測未來氣候情景下歐洲草地生產(chǎn)力也將會增加。凍原與高山草地類組NPP下降主要是由于全球變暖導(dǎo)致其適生區(qū)向高海拔和高緯度地區(qū)遷移,空間分布將持續(xù)減少[11]。同時,未來暖濕化的氣候有利于熱帶薩王納草地類組的擴張及平均NPP的增加,進而導(dǎo)致其在不同氣候情景下總NPP的上升[27]。未來全球降水量和年均溫持續(xù)增加,暖濕化的氣候條件將有利于全球草地NPP的積累,但由于不同氣候情景中變化的時間及程度存在一定差異,導(dǎo)致草地NPP在SSP126情景中變化最小,而在SSP585情景中變化最為明顯[27]。

4 結(jié)論

本文采用改進的CSCS和基于濕潤度指數(shù)的分段模型模擬了未來(2020-2100年)不同氣候情景下全球草地及NPP的時空動態(tài)。研究發(fā)現(xiàn),預(yù)計到本世紀末,全球MAT和MAP整體將持續(xù)上升,其中SSP126情景增加最少,SSP585情景增加最多。在SSP126和SSP245情景中,全球草地面積呈現(xiàn)下降的趨勢,預(yù)計到2090 s將分別下降194.10和178.43萬km2,而SSP370和SSP585情景中將分別增加67.59和136.72萬km2。與目前相比,凍原與高山草地類組的面積將下降最多,同時熱帶薩王納類組的面積將增加最多。未來4種氣候情景下的全球草地NPP均呈現(xiàn)增加的趨勢,主要原因在于熱帶薩王納草地類組NPP的大幅增加,預(yù)計到2090 s,熱帶薩王納草地類組在SSP126,SSP245,SSP370和SSP585氣候情景下將分別增加0.81,2.64,6.47和8.38 Pg DW。4種氣候情景中均是凍原與高山草地類組NPP下降最多,預(yù)計到2090 s將分別下降0.32,0.65,1.06和1.24 Pg DW。熱帶薩王納類組和凍原與高山草地類組是影響未來全球草地空間分布及NPP動態(tài)變化的主要草地類型,其對未來氣候變化也最為敏感,是未來草地生態(tài)系統(tǒng)管理應(yīng)重點關(guān)注的對象。