科研進(jìn)展
灌木入侵限制降水變化驅(qū)動的草本生物量–多樣性關(guān)系研究獲新進(jìn)展
植物地上生物量與物種多樣性之間的關(guān)系通常呈現(xiàn)單峰模式，即在較低降水條件下表現(xiàn)為正相關(guān)，而在較高降水條件下為負(fù)相關(guān)。灌木入侵普遍會降低草本地上生物量及物種多樣性，但其如何調(diào)控草本生物量–物種豐富度關(guān)系對降水變化的響應(yīng)機(jī)制，目前仍缺乏系統(tǒng)認(rèn)識。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院干旱區(qū)生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展全國重點實驗室左小安研究團(tuán)隊依托內(nèi)蒙古烏拉特荒漠草原研究站，開展為期5年的草地與灌叢生態(tài)系統(tǒng)降水控制實驗，并整合全球相關(guān)降水控制實驗文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，圍繞全球變化背景下草地與灌叢生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能對降水變化的響應(yīng)規(guī)律與作用機(jī)制開展系統(tǒng)研究。
研究發(fā)現(xiàn)，在草地生態(tài)系統(tǒng)中，降水變化顯著改變草本生物量與物種豐富度之間的關(guān)系，并主要通過調(diào)控土壤水分有效性影響該關(guān)系。而在以灌木為主的生態(tài)系統(tǒng)中，該關(guān)系整體保持相對穩(wěn)定，對降水波動的響應(yīng)顯著減弱，主要通過葉片經(jīng)濟(jì)譜調(diào)控草本生物量與物種豐富度之間的關(guān)系。
研究指出，灌木入侵能夠緩沖降水變化對草本生物量–物種豐富度之間關(guān)系的驅(qū)動，使灌叢生態(tài)系統(tǒng)中草本物種多樣性對降水波動的敏感性顯著降低。這一結(jié)果揭示了灌木擴(kuò)張調(diào)節(jié)草本群落對氣候變化響應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制，為理解木本植物擴(kuò)張背景下生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及生物多樣性維持提供了重要科學(xué)依據(jù)，并為全球變化背景下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估與管理提供參考。
相關(guān)研究成果以Shrub encroachment constrains precipitation-driven shifts in herbaceous biomass–diversity relationships為題發(fā)表于生態(tài)學(xué)期刊 Global Change Biology。中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院特別研究助理（博士后）李海玲為論文第一作者，左小安研究員為通訊作者，寧夏大學(xué)劉任濤研究員為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金、青年科學(xué)基金項目（C類）及中國博士后科學(xué)基金等項目資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1111/gcb.70890
降水變化對草地與灌叢草本生物量–物種豐富度關(guān)系的影響
降水變化對草地與灌叢草本地上生物量與物種豐富度的影響路徑
