全球首项研究表明，补充养分可增强草地对极端气候的抵御能力

"全球范围内的营养物质和水资源等基础资源已被人类根本性改变，这会扰乱植物的生长方式，"宾汉姆顿大学生态系统科学助理教授、该研究的合著者安柏·丘吉尔表示。"预计这些资源的极端变化将产生更大潜在影响，波及多个经济领域。这对全球草原地区尤为关键，因为水养分资源的可获得性直接维系着所有有人居住大陆的畜牧业发展。"

为解决这一问题，研究人员通过在9个国家26个站点开展野外实验，评估了草原对极端干旱和养分增加的响应机制。

"这项研究将通常针对特定站点的方法论——比如我们关注养分影响或干旱与水资源的效应——扩展到了更大空间尺度，"丘吉尔解释道。"能在如此广阔的地理范围内同时测试养分变化与干旱这一全球变化驱动因素的复合效应，正是本实验最具创新性的特点。"

研究人员施加了所有植物必需的氮、磷、钾等基础养分，以及一次性添加的系列微量营养素。他们发现虽然单独干旱会使植物生长量减少19%，但施肥可使生长量增加24%。值得注意的是，两种处理组合时生长量未出现净变化，这主要归因于禾草类植物即使在干旱条件下也能有效利用添加的养分。

"最关键的发现是养分添加可以抵消干旱影响，这在原本就较干旱的地区表现得尤为明显，"丘吉尔强调。

丘吉尔负责了26个站点中2个站点的研究工作。在西悉尼大学霍克斯伯里环境研究所的亚拉蒙迪站点，她负责管理数据并记录区域内的植物数量。在明尼苏达州雪松溪长期生态研究站，她主导了所有数据的清洗整理工作，以便与研究网络共享。

"干旱导致生长减缓，施肥促进生长加速。当观察到这些特殊现象时，后续研究线索就变得更有趣了，"丘吉尔说。"传统假设认为，如果植物在干旱地区已受水分限制，可能无法对氮素添加作出响应。但我们实际上发现了相反现象——在更干旱条件下，植物反而能更好地响应氮素添加。这与我们预期形成了鲜明反差。"

作为"牧场与草坪增强多样性全球变化实验(PLEDGE)"的一部分，丘吉尔将在宾汉姆顿大学75英亩的"露天实验室"Nuthatch Hollow开展类似处理。

丘吉尔指出，虽然施肥可能暂时缓解干旱影响，但这并非可行的长期解决方案。

"在需要抵消干旱影响的饲草生产系统中，施肥确实能消除干旱效应，"她解释道。"这固然是巨大优势，但需要高昂成本。因此存在权衡关系。它可以作为应急工具使用，但绝非长久之计。"

丘吉尔认为从管理角度而言，植物物种数量可能是应对干旱更关键的因素。

"我们预测当物种更丰富时，其中至少某个物种更可能耐受干旱，因此即使个别物种无法存活，仍能保持一定生物量。其核心在于长期来看，更多物种的存在将维持更稳定的生物量产出。受限于单年数据，我们无法验证这点，但更长期的观测数据可以解答这类问题。"