科研進(jìn)展
降水限制后荒漠草原植物多樣性和生產(chǎn)力恢復(fù)特征研究獲進(jìn)展
降水變化對干旱草原生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。特別是隨著全球氣候變化加劇，干旱事件發(fā)生的頻率及影響強度預(yù)計顯著增加，加劇了干旱草原的水分限制，進(jìn)而改變物種組成，降低植物群落的多樣性及生產(chǎn)力，損害生態(tài)系統(tǒng)功能；尤其是分布于中國干旱半干旱地區(qū)的荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，對降水變化更敏感。因此，深入研究荒漠草原植物群落結(jié)構(gòu)和功能在干旱后的恢復(fù)過程，對退化草原的恢復(fù)及科學(xué)管理具有重要的指導(dǎo)意義。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院左小安研究員團(tuán)隊以內(nèi)蒙古烏拉特荒漠草原草本群落為研究對象，在5年（2017—2021年）干旱處理（對照，減雨20%、40%和60%）后進(jìn)行2年（2022、2023 年）恢復(fù)，測定了恢復(fù)過程中的物種多樣性、植物功能性狀和地上凈初級生產(chǎn)力（ANPP），研究了干旱的遺留效應(yīng)及生長季降水變化對荒漠草原植物群落恢復(fù)力的影響。
結(jié)果表明，干旱解除2年后，除減雨40%處理的物種豐富度顯著低于對照外，其他處理的物種豐富度以及所有處理下的密度、植物功能性狀、ANPP 均與對照無顯著差異，表明荒漠草原具有較強的恢復(fù)能力。在恢復(fù)期間，生長季降水對植被恢復(fù)影響顯著，恢復(fù)第1年（2022年）生長季降水量較高，減雨40%處理的葉片氮含量顯著高于對照，而所有處理的物種豐富度、密度、株高、比葉面積（SLA）、葉干物質(zhì)含量、葉片厚度（LT）和ANPP均與對照無顯著差異?；謴?fù)第2年（2023年）的生長季干旱使物種豐富度、密度、SLA、LT 和ANPP顯著低于第1年，葉片碳氮含量則相反。
結(jié)構(gòu)方程模型表明，在恢復(fù)過程中，生長季降水變化通過影響LT 來間接影響物種豐富度和ANPP，LT 是影響恢復(fù)過程中物種豐富度和生產(chǎn)力的重要因素。干旱荒漠草原在干旱解除后具有一定的恢復(fù)能力，生長季降水變化決定著干旱荒漠草原植物多樣性和生產(chǎn)力的恢復(fù)，而葉片較厚的植物增加能促進(jìn)荒漠草原干旱后的植物群落的恢復(fù)進(jìn)程。該研究結(jié)果能夠為退化草地修復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。
上述成果以《5年降水限制后荒漠草原植物多樣性和生產(chǎn)力恢復(fù)特征》為題發(fā)表于《中國沙漠》2025年第1期。西北研究院碩士研究生郝芳唯為論文第一作者，左小安研究員為論文通訊作者。該研究獲內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項課題、國家自然科學(xué)基金項目、第二次青藏高原科學(xué)考察研究計劃項目和中國科學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新實踐訓(xùn)練計劃項目資助。
文章鏈接：http://www.desert.ac.cn/CN/10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00095
退化植被恢復(fù)過程中植物功能性狀的變化
生長季降水對退化植被恢復(fù)過程中植物多樣性和生產(chǎn)力影響的結(jié)構(gòu)方程模型效應(yīng)值
