沈阳生态所揭示植物功能性状调节全球变化对草地生产力的影响

  过去几十年里随着全球降水和氮沉降的增加,许多生态学家致力于研究生态系统功能与全球环境变化之间的关系,并取得了一些重要进展。然而,我们对生态系统响应环境变化背后的机理仍缺乏认识,这也限制了我们预测未来全球变化情景下生态系统变化的能力。我国温带典型草原具有重要的生态和社会经济地位,但也面临未来降水增加和氮沉降加剧的情景。 

  中国科学院沈阳应用生态研究所土壤化学组徐柱文博士等与美国佐治亚理工学院蒋林教授合作,通过长期的野外氮、水控制实验,系统研究了环境变化影响我国温带典型草原生产力的直接和间接过程。研究结果表明,增加氮、水既直接提高生产力,又通过增加植物功能多样性的两个组分间接驱动生产力。和许多同类研究不同的是,该研究中物种和系统发育多样性并不能解释生产力的变化。更为重要的是,发现增加群落植物功能多样性的一个组分(community-level weighted mean of plant stature)会提高该草地生产力,而增加另一个组分(functional dispersion)则会降低生产力。本研究首次提供了上述两个功能多样性组分对草地生产力具有相反影响的实验证据,同时也表明群落中优势物种的性状以及物种间的性状分布在调节生态系统功能中都具有重要作用。本研究对于理解全球环境变化驱动草地生产力的过程和机理具有重要的意义。

    上述研究成果以Plant functional diversity modulates global environmental change effects on grassland productivity为题发表于生态学旗舰期刊Journal of Ecology(DOI: 10.1111/1365-2745.12951),徐柱文为第一作者,姜勇研究员和蒋林教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和美国国家科学基金的资助。

    论文链接

 

1. 添加氮(N)、水(W)对温带典型草地植物生产力的影响

 

 

 

2. 土壤氮、水有效性直接或通过影响植物功能多样性(CWM stature, functional dispersion)间接驱动温带典型草地植物生产力

 

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中国科学院沈阳应用生态研究所

中国科学院沈阳应用生态研究所研究内容主要围绕中国国家农业、林业可持续发展、生态与环境建设中急需解决的重大问题和应用生态学的发展需要,在森林生态与林业生态工程、土壤生态与农业生态工程、污染生态与环境生态工程领域开展基础性、战略性和前瞻性研究,丰富和发展森林生态学、农田生态学和污染生态学的基础理论,为中国主要退化生态系统恢复与重建,改善生态与环境,保障食物安全提供科学依据与关键技术。

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