全球首次研究表明，在养分补充的情况下草原能抵御极端气候

"诸如营养物质和水等资源已在全球范围内被人类根本性地改变，这可能会扰乱植物的生长方式，" 该研究的合著者、宾汉顿大学生态系统科学助理教授安布尔·丘吉尔 (Amber Churchill) 说。"因此，预计这些资源的极端变化将产生更大的潜在影响，波及一系列经济部门。对于全球草地来说尤其如此，因为水和养分的资源可用性直接维系着所有有人居住大陆上的牲畜和畜牧业。"

为解决这个问题，研究人员通过在9个国家26个地点的野外实验，评估了草地对极端干旱和养分可用性增加的响应。

"它采用了通常非常具有地点特异性的方法——我们关注养分的影响或干旱及水分可用性的影响——并将单一地点的实验扩展到了更大的空间尺度，" 丘吉尔说。"能够在如此巨大的空间尺度上同时测试养分变化以及干旱影响这一全球变化驱动因素——这是该实验真正新颖的方面。"

研究人员添加了氮、磷和钾——所有植物都需要的基本营养元素——以及一次性添加一系列微量营养素。他们发现，虽然仅干旱就使植物生长减少了19%，但添加肥料使植物生长增加了24%。重要的是，两者结合导致生长没有净变化，这主要是由即使在干旱条件下也能利用所添加养分的禾草驱动的。

"一个非常重要的结论是，添加养分可以抵消干旱的影响，这在已经相当干旱的地区尤其明显，" 丘吉尔说。

丘吉尔在26个地点中的两个地点工作。在西悉尼大学霍克斯伯里环境研究所的亚拉蒙迪 (Yarramundi) 站点，她负责管理数据，记录该区域存在的植物数量。在明尼苏达州的雪松溪长期生态研究站 (Cedar Creek Long Term Ecological Research Site)，她负责清理所有数据并整理以便与研究网络共享。

"在干旱方面，我们看到生长减少；我们添加肥料，则生长增加。当你观察到其中一些特殊现象时，后续的研究方向就变得更有趣了，" 丘吉尔说。"传统上，我们可能会假设，如果植物在例如干旱地点已经受到水分限制，它们可能无法对添加氮素做出响应。但我们实际上发现了相反的情况，在这些更干旱的条件下，植物反而能更好地响应氮素添加。这确实与我们预期有显著差异。"

作为'牧场与草坪增强多样性全球变化实验'（Pasture and Lawn Enhanced Diversity Global-change Experiment, PLEDGE）的一部分，丘吉尔将在宾汉顿大学占地75英亩的"露天实验室"五子雀谷 (Nuthatch Hollow) 创建类似的处理。

丘吉尔说，虽然添加肥料可能暂时抵消干旱的影响，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，添加肥料将消除这种有效的干旱，" 她说。"这是一个巨大的好处，但成本高昂。因此存在权衡。它可以作为一种工具使用，但不会是长期的解决方案。"

丘吉尔表示，在管理方面，生长的植物物种数量可能是度过干旱的一个更重要的因素。

"我们预测，随着物种数量的增加，其中一种物种更有可能抵御干旱，因此即使不是所有物种都能存活，你至少能获得一些生物量。所以理念是，如果存在更多物种，从长远来看你将拥有更稳定的生物量。这是我们无法用当前数据集测试的，因为我们只观察了一年。但更长期的数据集可以研究这类问题。"