发表在《生态学快报》上的一项研究表明,极端干旱条件正在通过改变潜在的生态机制来改变草原生产力的稳定性。
中国科学院应用生态研究所的研究人员表示,长期和强烈的干旱期会削弱优势草种在维持植物持续生长方面的作用,可能会影响全球草原的长期健康和功能。
草原覆盖了地球上大约40%的土地,在维持全球碳平衡和维持畜牧业方面发挥着至关重要的作用。尽管之前的调查记录了干旱会降低草原生产力(生物量生产率),但影响这一产量随时间变化的过程在很大程度上仍然不清楚。
为了研究这一点,罗文涛博士领导的研究人员进行了一项长期干旱实验,使用雨棚将生长季节的降水量减少了66%。
他们分析了群落加权功能特征(叶面积和组织密度等植物物种特征的加权平均值)和物种异步性(不同植物物种的生产力在不同时间波动的程度),以评估干旱对整体草原生产力及其稳定性的影响。
在正常情况下,该研究证实,占优势的物种,即贡献最大生物量的物种,在稳定草原生产力方面发挥着关键作用。它们稳定的生长模式确保了生态系统年复一年的稳定产出。
然而,在长期干旱下,这种由优势驱动的稳定性减弱。相反,正是不同物种之间的异步反应——一些物种在减少,而另一些物种在茁壮成长——成为抵御生态系统波动的主要缓冲。
这一转变挑战了传统的生态学理论,该理论强调优势物种在维持生态系统功能中的首要地位。
此外,该研究提供了第一个证据,表明特定的性状组合,特别是高比叶面积(表明快速生长)和密集的组织结构(表明增强保水性),可以提高植物群落的抗旱稳定性。
这些见解为退化草原的恢复和抗旱物种的战略选择提供了宝贵的科学基础。
研究人员计划将他们的研究扩展到全球不同的草原生态系统,以建立一个更统一的理论框架来理解草原对极端气候的反应。p
Journal information: Ecology Letters
Provided by Chinese Academy of Sciences
2025-05-28
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2025-05-28
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