首项全球性研究显示：补充营养物质可使草原抗住极端气候事件

"诸如养分和水之类的资源已在全球范围内被人类从根本上改变，这可能会破坏植物的生长方式，" 该研究的合著者、宾汉顿大学生态系统科学助理教授安珀·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，波及多个经济部门。对于全球草原尤其如此，在这些地区，水和养分的资源可用性直接维系着所有有人居住大陆的牲畜饲养和畜牧业。"

为了解决这个问题，研究人员通过在9个国家26个地点的野外实验，评估了草原对极端干旱和养分供应增加的响应。

"本研究采用了通常非常特定于地点的方法论——我们关注养分的影响或干旱及水分可利用性的影响——并将单一地点实验扩展到更大的空间尺度，" 丘吉尔说。"能够在如此巨大的空间范围内，同时测试养分变化以及干旱影响这一全球变化驱动因素——这正是该实验真正新颖之处。"

研究人员添加了所有植物都需要的必需养分——氮、磷和钾，以及一次性添加的一系列微量元素。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，干旱和施肥两者的结合导致生长没有净变化，这主要是由于禾草即使在干旱条件下也能利用所添加的养分。

"一个关键的结论是，添加养分可以抵消干旱的影响，这在原本就比较干燥的地区尤其明显，" 丘吉尔说。

丘吉尔在26个地点中的两个地点工作。在西悉尼大学哈克斯伯里环境研究所（Hawkesbury Institute for the Environment）的亚拉蒙迪（Yarramundi）地点，她管理数据，记录该区域内存在的植物数量。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将其组织起来，以便与研究网络共享。

"就干旱而言，我们看到生长减少；我们添加肥料，我们看到生长增加。当你观察到其中一些特殊现象时，后续的研究就显得更有趣了，" 丘吉尔说。"传统上，我们可能会假设，如果植物在例如干旱地区已经受到水的限制，它们可能无法对添加氮做出响应。但我们实际上发现了相反的情况，即在更干旱的条件下，植物反而能更好地响应氮添加。因此，这与我们预期的结果形成了鲜明对比。"

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，简称 PLEDGE）的一部分，丘吉尔将在宾汉顿大学的Nuthatch Hollow（一个75英亩的'露天实验室'）实施类似的处理。

丘吉尔指出，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。

"在一个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影响，" 她说。"这是个巨大的好处，但成本高昂。因此这里存在权衡。它可以作为一种工具使用，但不会是长期解决方案。"

丘吉尔表示，从管理的角度来看，生长的植物物种数量可能是应对干旱更重要的因素。

"我们预测，随着物种数量的增加，其中某个物种更有可能抵御干旱，因此即使不是所有物种都能存活，你至少也能获得一些生物量。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。这是我们无法用这个数据集测试的，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。"