沈陽生態(tài)所在草原植物群落對(duì)干旱的響應(yīng)與適應(yīng)方面取得進(jìn)展
全球變化背景下,干旱事件發(fā)生的強(qiáng)度和頻度顯著增加,導(dǎo)致我國北方溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)功能受損,不僅制約草牧業(yè)良性發(fā)展,而且對(duì)我國北方生態(tài)屏障構(gòu)成嚴(yán)重威脅,亟需探討草原生態(tài)系統(tǒng)功能在干旱條件下的變化規(guī)律與維持機(jī)制,為草原保護(hù)管理與可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。植物無性繁殖性狀賦予草地植物環(huán)境適應(yīng)策略,反映植物資源整合和獲取能力,能夠決定并預(yù)測特定的生態(tài)系統(tǒng)功能,為探究生態(tài)系統(tǒng)功能維持機(jī)制提供了新視角。
為此,沈陽生態(tài)所生態(tài)化學(xué)計(jì)量組研究團(tuán)隊(duì)以北方自然干旱梯度上的4個(gè)草地為研究對(duì)象,對(duì)地上分株密度、地下芽庫密度、分株與芽的比值三個(gè)關(guān)鍵無性繁殖性狀進(jìn)行了定量分析,探討了這些性狀與地上凈初級(jí)生產(chǎn)力對(duì)極端干旱抵抗力和恢復(fù)力之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),模擬極端干旱對(duì)草原群落無性繁殖性狀的影響有限,且在年份之間差異明顯。干旱過程中,無性繁殖性狀與初級(jí)生產(chǎn)力的變化無顯著關(guān)系。干旱的遺傳效應(yīng)在不同草原之間存在顯著差異,對(duì)無性繁殖性狀呈現(xiàn)明顯的正向或負(fù)向遺留效應(yīng)。干旱后的恢復(fù)過程中,植物群落芽庫密度與植被恢復(fù)力之間顯著相關(guān),芽庫密度越高的植物群落具有更高干旱后恢復(fù)力。上述結(jié)果表明,無性繁殖性狀是干旱后草原生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的重要驅(qū)動(dòng)因素之一,但干旱誘導(dǎo)的無性繁殖性狀變化使草原結(jié)構(gòu)和功能整體響應(yīng)的預(yù)測更為復(fù)雜化。該研究有助于準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)干旱對(duì)北方溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的影響機(jī)制,進(jìn)而對(duì)實(shí)現(xiàn)草原生產(chǎn)和生態(tài)功能的可持續(xù)利用具有重要科學(xué)意義。
研究結(jié)果以High below-ground bud abundance increases ecosystem recovery from drought across arid and semiarid grasslands為題發(fā)表于Journal of Ecology雜志上。沈陽生態(tài)所雒文濤副研究員為第一作者,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)錢建強(qiáng)副教授為通訊作者。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院青促會(huì)等項(xiàng)目的資助。
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