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沈阳生态所在干旱对草原植物养分回收状况影响机制方面取得进展

  全球变化背景下极端干旱事件频发,威胁到生态系统功能和服务。我国半干旱草原的生产力受到降水条件和土壤氮素供给状况的共同限制,对极端干旱事件非常敏感。草原植物对养分资源的利用状况将直接影响草原整体功能的发挥。 

  为解析极端干旱事件对草原群落养分利用状况的影响,中国科学院沈阳应用生态研究所生态化学计量学组联合中科院植物研究所、北京林业大学等单位的科研人员,依托在额尔古纳森林草原过渡带生态系统研究站建立的极端干旱控制实验平台,分析了缓慢型极端干旱(减少5月至8月间66%的降水)和剧烈型极端干旱(减少6月和7100%的降水)对草甸草原植物群落水平氮磷养分回收效率的影响。同时,基于Price方程量化了干旱处理条件下群落构建关键过程对于干旱导致的群落养分回收变化的贡献。 

  研究结果显示,两种类型的极端干旱均导致植物群落组成发生明显变化,且显著降低多数存留物种的养分回收效率,却并没有改变群落水平的养分回收效率。在干旱过程中所丢失的物种,通常具有比其他物种更低的养分回收效率,因此它们的消失对于群落水平养分回收的变化具有正向贡献,即低回收效率物种的消失后群落平均回收效率与不进行干旱处理的对照群落相比得以提高。这种正向贡献能够抵消干旱对于存留物种养分回收效率的负面影响。 

  该项研究揭示了干旱背景下丢失物种的属性如何作用于植物群落水平养分利用状况的变化,建立了群落构建关键过程与群落养分特征变化的联系。 

  上述结果以“Conserved responses of nutrient resorption to extreme drought in a grassland: the role of community compositional changes”为题发表于Functional Ecology。博士生梁潇洒为第一作者,吕晓涛研究员为通讯作者。该项研究工作得到国家自然科学基金和中国科学院王宽诚率先人才计划卢嘉锡国际团队项目的资助。 

额尔古纳草原极端干旱实验平台俯瞰图

2 群落构建过程的多种组分对极端干旱导致的草原植物群落氮素回收效率和磷素回收效率变化的贡献

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