青藏高原拥有世界上面积最大的高寒草地生态系统，是维护区域生态安全、支撑牧业生产和调节陆气相互作用的重要生态屏障。近年来，围封禁牧等生态工程在青藏高原大范围实施。已有研究多关注草地恢复对植被生长、碳汇功能和生物多样性等的影响，但恢复过程如何通过改变地表反照率调节能量分配仍缺乏系统认识。
针对这一科学问题，中国科学院成都山地灾害与环境研究所王小丹研究团队以青藏高原高寒草地恢复为对象，结合野外样地调查、长期通量对比观测和区域气候模式模拟，系统评估了围封恢复对陆气能量交换的影响。研究团队建立了11个恢复—放牧配对样地，覆盖高寒草甸、高寒草原和高寒湿地三类典型生态系统，并依托申扎长期观测平台，对比分析恢复样地与放牧样地的地表辐射和能量通量差异。
研究结果表明，草地恢复显著促进了地表凋落物积累。与放牧样地相比，恢复样地中凋落物占地上总生物量的比例在高寒湿地、高寒草原和高寒草甸中分别增加约45.2％、26.0％和20.1％。长期观测进一步发现，恢复过程中保留下来的凋落物会覆盖在低矮植被冠层之上，使地表反射更多太阳短波辐射。恢复样地地表反照率较放牧样地提高约0.02—0.04，并伴随净辐射降低，表明高寒草地恢复可能通过“地表变亮”减少太阳能量吸收。
基于观测到的反照率变化，研究团队进一步开展WRF模式敏感性试验。模拟结果显示，恢复区反照率增强后，青藏高原整体呈现一定冷却响应，且恢复区内响应更为明显；地表温度和近地表气温降低，感热通量减弱，潜热通量略有增加。反照率增强主要通过削弱地表向大气输送的感热通量，影响近地表热状况，是草地恢复产生额外冷却效应的重要物理途径。
该研究从生物环境物理角度揭示了青藏高原草地恢复影响气候的新机制，提示未来生态恢复成效评估和陆面模式改进中，应将凋落物、反照率和能量通量变化纳入综合考虑。相关成果以“Tibetan pasture restoration causes additional cooling by reflecting solar radiation”为题发表在Journal of Geophysical Research：Biogeosciences上。成都山地所王壮壮、邓昭衡为共同第一作者，魏达研究员、王小丹研究员为共同通讯作者，吕雅琼研究员为共同作者。该项目得到科技部青藏高原第二次综合科学考察、成都山地所自主部署、中国科学院西部交叉团队等项目资助。
青藏高原恢复草地与放牧草地地表特征对比
高寒湿地与草原地区地表反照率的季节性变化规律