ทุ่งหญ้าอัลไพน์
ที่ราบสูงคาราโครัม-ทิเบตตะวันตก ทุ่งหญ้าอัลไพน์
นิเวศวิทยา
ไบโอม	ทุ่งหญ้าและพุ่มไม้บนภูเขา
ภูมิศาสตร์
ประเภทภูมิอากาศ	แห้งแล้ง

ทุ่งหญ้าอัลไพน์สเตปป์ เป็น ทุ่งหญ้าอัลไพน์ธรรมชาติที่อยู่บนที่สูงซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบนิเวศ ทุ่งหญ้าและพุ่มไม้บนภูเขา

ทุ่งหญ้าอัลไพน์เป็นระบบนิเวศที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว พบได้ทั่วโลก โดยเฉพาะในเอเชียซึ่งคิดเป็น 38.9% ของพื้นที่ทุ่งหญ้าทั้งหมดของที่ราบสูงทิเบต^{[ 1 ]}

ทุ่งหญ้าอัลไพน์ เช่น ทุ่งหญ้าสเตปป์อัลไพน์ มีลักษณะเด่นคือได้รับรังสี อย่างเข้มข้น โดยมีช่วงเวลา การได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์โดยตรงเฉลี่ย 2916 ชั่วโมงต่อปี^{[ 2 ]}อุณหภูมิเฉลี่ยในระบบนิเวศนี้ต่ำมาก ตัวอย่างเช่น อาจมีอุณหภูมิประมาณ −10 °C ในฤดูหนาว และ 10 °C ในฤดูร้อน^{[ 2 ]}ฤดูหนาวมักจะยาวนานและหนาวเย็น ส่วนฤดูร้อนจะอบอุ่นและสั้น^{[ 3 ]}ระบบนิเวศนี้ยังมีน้ำค้างแข็งตลอดทั้งปี โดยไม่มีรายงานว่ามีฤดูใดปราศจากน้ำค้างแข็ง^{[ 2 ]}

อัตราปริมาณน้ำฝน รายปี ในทุ่งหญ้าสเตปป์แอลป์นั้นต่ำมาก โดยมีค่าเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 280 ถึง 300 มม. ^{[ 3 ]}นอกจากนี้ มากถึง 80% ของปริมาณน้ำฝนนี้ตกในช่วงเดือนพฤษภาคมถึงกันยายน ทำให้สภาพอากาศแห้งแล้งหรือกึ่งแห้งแล้งส่งผลให้สภาพแวดล้อมไม่เอื้ออำนวยต่อชีวิตพืชและปศุสัตว์มากยิ่งขึ้น^{[ 2 ]}

พืชพรรณในทุ่งหญ้าบนที่สูงมีความเปราะบางต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มาก อุณหภูมิอากาศเฉลี่ยเพิ่มขึ้นประมาณ 0.3 องศาเซลเซียสทุกสิบปีนับตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ซึ่งสูงกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลกถึงสามเท่า แสดงให้เห็นถึงความอ่อนไหวของพื้นที่นี้^{[ 4 ]}มีการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่าการแพร่กระจายของพืชพรรณเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากนับตั้งแต่ ยุค โฮโลซีนที่ราบสูงทิเบตประกอบด้วยสามภูมิภาคหลัก โดยพิจารณาจากระดับปริมาณน้ำฝนรายปีและประเภทของพืชพรรณ ได้แก่ทุ่งหญ้า บนที่สูง ทุ่งหญ้าบนที่สูงและทุ่งหญ้าทะเลทราย บนที่สูง นับตั้งแต่ยุคโฮโลซีน การศึกษาบันทึกละอองเรณูฟอสซิลแสดงให้เห็นว่าทุ่งหญ้าบนที่สูงได้ขยายตัวเข้าไปในพื้นที่ที่เคยเป็นทุ่งหญ้าบนที่สูงมาก่อน เนื่องจากปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้นในช่วงเวลานั้น^{[ 5 ]}มีรูปแบบโมดอลเดียวระหว่างปริมาณน้ำฝนและประสิทธิภาพการใช้น้ำฝนของพืช (RUE) โดยมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในภูมิภาคทุ่งหญ้าบนที่สูง^{[ 6 ]} RUE ในบริเวณนี้ต่ำกว่าในทุ่งหญ้าบนที่สูง เนื่องจากความแตกต่างในความหลากหลายของชนิดพันธุ์ เนื้อดิน และปริมาณคาร์บอนในดิน^{[ 6 ]}

การเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณถูกนำมาใช้เมื่อเร็ว ๆ นี้เพื่อเป็นตัวบ่งชี้การเสื่อมโทรมของทุ่ง หญ้า ในที่ราบสูงทิเบต ควบคู่ไปกับการกลายเป็น ทะเลทราย และการลดลงของผลผลิตโดยรวม การเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณจากพืชที่ไม่เป็นพิษไปเป็น พืช มีพิษดูเหมือนจะมีความสัมพันธ์กับการเสื่อมโทรมของที่ดินที่เพิ่มขึ้น พืชที่ถูกกำหนดว่ามีพิษในพื้นที่ทุ่งหญ้าบนที่สูง ได้แก่ สปีชีส์เช่นโลโควีด [ ^{2 ] ซึ่ง}เป็นที่ทราบกันดีว่ารุกรานมาก พืชมีพิษไม่เพียงแต่เป็นตัวบ่งชี้การเสื่อมโทรมเท่านั้น แต่ยังส่งผลให้สัตว์กินพืชมีอัตราการตายของสัตว์เพิ่มขึ้น การรุกรานของพืชมีพิษนี้แพร่กระจายไปทั่วทุกภูมิภาคของที่ราบสูงทิเบต แต่ทุ่งหญ้าสเตปป์บนที่สูงเป็นพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบมากที่สุด^{[ 2 ]}

ที่ราบสูงทิเบตเป็นพื้นที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเลี้ยงปศุสัตว์ และในอดีตการเลี้ยงสัตว์มากเกินไปเป็นปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความยั่งยืนของพืชพรรณในพื้นที่ มาตรการต่างๆ ได้ถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมการใช้ทุ่งหญ้าเหล่านี้ รวมถึงการจัดตั้งพื้นที่คุ้มครองหรือ 'พื้นที่ล้อมรั้ว' ^{[ 2 ]}แม้ว่ามาตรการเหล่านี้จะเป็นก้าวที่ถูกต้องในแง่ของกฎหมายความยั่งยืน แต่ก็ยังไม่ปรากฏว่ามีผลกระทบอย่างมากต่อผลผลิตปฐมภูมิสุทธิเหนือพื้นดิน (ANPP) ^{[ 4 ]}

จากการศึกษาในเขตทุ่งหญ้าอัลไพน์ของที่ราบสูงทิเบต พบว่าธาตุอาหารในดินที่แตกต่างกันมีผลกระทบที่แตกต่างกันต่อองค์ประกอบธาตุอาหารและการดูดซึมของพืชในพื้นที่นั้นฟอสฟอรัส ในดิน ดูเหมือนจะมีผลกระทบต่ออัตราส่วนไนโตรเจนต่อฟอสฟอรัสในพืชมากกว่าไนโตรเจน ในดิน การค้นพบประเภทนี้อาจมีนัยสำคัญต่อกลยุทธ์การอนุรักษ์ธาตุอาหารที่แตกต่างกันในหมู่พืชชนิดต่างๆ ในชุมชนเดียวกัน เนื่องจากพืชดูเหมือนจะมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของฟอสฟอรัสในดินมากกว่าไนโตรเจน แม้ว่าไนโตรเจนจะยังคงมีความสำคัญอย่างยิ่งก็ตาม^{[ 7 ]}สิ่งที่ทำให้เรื่องนี้น่าสนใจยิ่งขึ้นก็คือความจริงที่ว่าไนโตรเจนเป็นปัจจัยจำกัดการเจริญเติบโตของพืช ดังนั้นจึงมีความสำคัญต่อสุขภาพโดยรวมของชุมชนพืช การเลี้ยงสัตว์แบบปล่อยทุ่งแสดงให้เห็นว่ามีผลดีต่อระดับไนโตรเจนในดิน ผ่านการคืนไนโตรเจนในมูลสัตว์ การเพิ่มมูลสัตว์ลงในดินของภูมิภาคนี้ในห้องปฏิบัติการส่งผลให้แอมโมเนียสำหรับพืช (แหล่งไนโตรเจนหลักของพืช) มีมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ในระบบที่ไม่เปลี่ยนแปลง ไนโตรเจนในดินมักจะคงที่มากกว่า ในขณะที่ฟอสฟอรัสในดินได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมากกว่า ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าทำไม แม้ว่าไนโตรเจนจะเป็นปัจจัยจำกัด แต่ฟอสฟอรัสกลับมีอิทธิพลมากกว่าต่ออัตราส่วน N:P ของธาตุอาหารพืช^{[ 8 ]} ช่วงอุณหภูมิของทุ่งหญ้าอัลไพน์อยู่ระหว่าง 14 องศาฟาเรนไฮต์ในฤดูหนาวถึง 50 องศาฟาเรนไฮต์ในฤดูร้อน

เนื่องจากระดับความสูง ทำให้เชื่อกันว่าภูมิภาคเทือกเขาแอลป์มีอัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่สูงกว่า ส่งผลให้มีความอ่อนไหวและเปราะบางต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โลกมากขึ้น ^{[ 9 ]}ภัยคุกคามสำคัญอื่นๆ ต่อทุ่งหญ้าสเตปป์ในเทือกเขาแอลป์ ได้แก่การ เลี้ยงสัตว์ มากเกินไปรวมถึงการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของจำนวนประชากร^{[ 3 ]}ด้วยเหตุนี้ หน่วยงานต่างๆ ทั่วประเทศจีนจึงอยู่ภายใต้แรงกดดันให้ดำเนินโครงการเพื่อปกป้องและอนุรักษ์ระบบนิเวศที่เปราะบางนี้

หนึ่งในโครงการดังกล่าวคือโครงการริเริ่ม "ปลดระวางปศุสัตว์และฟื้นฟูทุ่งหญ้า" ^{[ 3 ]}ซึ่งต้องใช้รั้วกั้น พิเศษ จุดประสงค์ของรั้วป้องกันนี้คือเพื่อป้องกันการกินหญ้าของปศุสัตว์ขนาดใหญ่ เช่นแกะจามรีและแพะเพื่อพยายามฟื้นฟูชีวมวลที่เสื่อมโทรมและรักษาการทำงานของระบบนิเวศ[ ^{1 ] บ่อย} ครั้งที่ผลกระทบเหล่านี้สามารถมองเห็นได้ดีที่สุดจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นใน คุณสมบัติ ทางชีวเคมีของดิน^{[ 1 ]}เป้าหมายโดยรวมคือการปรับปรุง การกักเก็บ คาร์บอนไนโตรเจนและฟอสฟอรัสของ ระบบนิเวศ โดยการเพิ่มปริมาณธาตุเหล่านี้ทั้งในพืชและดิน^{[ 1 ]}ผลกระทบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะแม้การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในเปอร์เซ็นต์ของการกักเก็บคาร์บอนก็สามารถส่งผลดีอย่างมากต่อคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศและระดับคาร์บอนทั่วโลก รวมถึงความยั่งยืนของระบบนิเวศ^{[ 1 ]}แต่คาร์บอนไม่ใช่ปัจจัยสำคัญเพียงอย่างเดียว ระดับไนโตรเจนและฟอสฟอรัสที่ต่ำยังพบว่าจำกัดการเจริญเติบโตของพืชและผลผลิตขั้นต้นสุทธิอีกด้วย^{[ 1 ]}ในการศึกษาหนึ่ง พบว่ารั้วกั้นช่วยเพิ่มปริมาณคาร์บอนที่สะสมอยู่ในชีวมวล รวมถึงไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในชีวมวลเหนือพื้นดิน^{[ 1 ]}อย่างไรก็ตาม ผลกระทบนี้มีน้อย และไม่เพียงพอที่จะชดเชยการสูญเสียคาร์บอน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัสจำนวนมากจากชั้นผิวดิน^{[ 1 ]}การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งพบว่ารั้วกั้นเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และเพิ่ม การบริโภค มีเทนซึ่งช่วยปรับปรุงทั้งปริมาณคาร์บอนและไนโตรเจนในดิน^{[ 3 ]}แม้ว่าผลการวิจัยจะยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่การล้อมรั้วยังคงเป็นวิธีปฏิบัติทั่วไปในประเทศจีน เนื่องจากพื้นที่ทุ่งหญ้าเหล่านี้มีความอ่อนไหว

พื้นที่ ทางตอนเหนือของทิเบตซึ่งอยู่สูงจากระดับน้ำทะเล 4,500–6,000 เมตรปกคลุมด้วยทุ่งหญ้าประมาณ 94% ซึ่งรวมถึงทุ่งหญ้าสเตปป์บนที่สูงและทุ่งหญ้าบนที่สูง^{[ 10 ]}ทุ่งหญ้าสเตปป์บนที่สูงในบริเวณนี้มีพืชปกคลุมน้อยกว่า 20% ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยStipa purpurea , Artemisia capillarisและRhodiola rotundaia [ ^{10 ] เมื่อ}เทียบกับทุ่งหญ้าบนที่สูง ทุ่งหญ้าสเตปป์บนที่สูงจะมีอากาศเย็นกว่า แห้งแล้งหรือกึ่งแห้งแล้ง มีปริมาณน้ำฝนน้อย และดินแห้งแล้ง^{[ 10 ]}ปริมาณคาร์บอนในพืชสูงสุดพบได้ในเดือนสิงหาคม และความเข้มข้นของไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในพื้นที่แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลตลอดช่วงฤดูการเจริญเติบโต^{[ 10 ]}

• เขตนิเวศ
• หญ้า
• ทุ่งหญ้าและพุ่มไม้บนภูเขา – ชีวนิเวศ