沈陽生態(tài)所在草地管理措施的生態(tài)學效應研究方面取得進展
通過刈割進行牧草收獲是草地重要的利用方式。刈割能夠增加草地植物多樣性，但通常會因帶走養(yǎng)分而降低生產(chǎn)力。氮素補給能夠提升草地生產(chǎn)力，卻會降低植物多樣性。因此，明確不同氮素補給條件下刈割草地中植物多樣性和生產(chǎn)力的權衡關系是事關草地可持續(xù)利用的重要命題。
中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所沙地和退化草地近自然恢復與多功能提升創(chuàng)新組群的研究人員，依托額爾古納站草甸草原氮素化合物添加實驗平臺開展了為期9年的研究工作，揭示了不同氮素補給條件下刈割草地的生產(chǎn)力和物種豐富度的長期變化規(guī)律和二者之間的權衡關系。結果表明，在不同氮素補給條件下，刈割導致的植物物種豐富度和生產(chǎn)力的變化多存在權衡關系（圖1a）。在無氮素補給和低量氮素補給條件下，連年刈割持續(xù)增加植物物種豐富度但降低生產(chǎn)力（圖1b），這是由于刈割抑制了草甸草原優(yōu)勢物種羊草（Leymus chinensis）的生長。提高氮素補給量能夠通過刺激羊草的生長而逆轉刈割對草地植物多樣性和生產(chǎn)力的影響，并且逆轉所需的時間在較高氮素添加量下更短。與圍封不利用狀態(tài)的草地相比，當?shù)匮a給量為5gNm-2yr-1時，能夠實現(xiàn)刈割草地生物多樣性和生產(chǎn)力的均衡（圖1b）。
該研究揭示了優(yōu)勢物種在塑造刈割草地物種多樣性和生產(chǎn)力之間關系中的重要作用，為解決高強度利用條件下草地生態(tài)功能與生產(chǎn)功能之間的矛盾提供了依據(jù)。
研究結果以“Dominant species drove the balance between biodiversity and productivity in mown grasslands under nitrogen fertilization”為題于2025年2月發(fā)表在美國生態(tài)學會期刊Ecological Applications上。博士研究生張效境為第一作者，呂曉濤研究員為通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/eap.70009
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