科研進(jìn)展
降水限制后荒漠草原植物多樣性和生產(chǎn)力恢復特征研究獲進(jìn)展
降水變化對干旱草原生態(tài)系統的結構和功能產(chǎn)生深遠影響。特別是隨著(zhù)全球氣候變化加劇，干旱事件發(fā)生的頻率及影響強度預計顯著(zhù)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)系統功能；尤其是分布于中國干旱半干旱地區的荒漠草原生態(tài)系統十分脆弱，對降水變化更敏感。因此，深入研究荒漠草原植物群落結構和功能在干旱后的恢復過(guò)程，對退化草原的恢復及科學(xué)管理具有重要的指導意義。
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隊以?xún)让晒艦趵鼗哪菰荼救郝錇檠芯繉ο?，?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，測定了恢復過(guò)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及生長(cháng)季降水變化對荒漠草原植物群落恢復力的影響。
結果表明，干旱解除2年后，除減雨40%處理的物種豐富度顯著(zhù)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(wú)顯著(zhù)差異，表明荒漠草原具有較強的恢復能力。在恢復期間，生長(cháng)季降水對植被恢復影響顯著(zhù)，恢復第1年（2022年）生長(cháng)季降水量較高，減雨40%處理的葉片氮含量顯著(zhù)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(wú)顯著(zhù)差異?；謴偷?年（2023年）的生長(cháng)季干旱使物種豐富度、密度、SLA、LT 和ANPP顯著(zhù)低于第1年，葉片碳氮含量則相反。
結構方程模型表明，在恢復過(guò)程中，生長(cháng)季降水變化通過(guò)影響LT 來(lái)間接影響物種豐富度和ANPP，LT 是影響恢復過(guò)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能力，生長(cháng)季降水變化決定著(zhù)干旱荒漠草原植物多樣性和生產(chǎn)力的恢復，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進(jìn)程。該研究結果能夠為退化草地修復、生態(tài)系統保護和可持續發(fā)展提供理論依據。
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。該研究獲內蒙古自治區科技重大專(zhuān)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(shí)踐訓練計劃項目資助。
文章鏈接：http://www.desert.ac.cn/CN/10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00095
退化植被恢復過(guò)程中植物功能性狀的變化
生長(cháng)季降水對退化植被恢復過(guò)程中植物多樣性和生產(chǎn)力影響的結構方程模型效應值
