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    高寒生態系統與全球變化學科組揭示了高寒草地地上、地下生物多樣性與生態系統穩定性的聯系

    2021-05-20  

      生態系統穩定性是生態系統功能和服務供給的保障,因此,生態系統穩定性機制是生態學研究的核心重要問題之一,特別是在生物多樣性與生態系統穩定性的關聯性方面?;诶碚?、觀測與實驗的許多研究證實生物多樣性促進了生態系統功能及其穩定性,尤其當面臨環境變化的情況下。然而,當研究生物多樣性與生態系統穩定性的聯系時,當前大部分的研究僅僅關注地上多樣性(即,植物多樣性)對生態系統穩定性的影響,而忽視了地下生物多樣性在生態系統穩定性中的作用。因此,關于地下生物多樣性是如何影響生態系統功能穩定性的,我們并不清楚。針對這一科學問題,高寒生態系統與全球變化課題組研究人員利用2011年高寒草地樣帶調查數據,并結合2001-2016年EVI (enhanced vegetation index, MOD13Q1)遙感數據,探討了地上、地下生物多樣性與生態系統生產力穩定性之間的聯系。

      高寒草地生態系統穩定性最優預測模型參數的標準化效應大小及其相對貢獻

      研究結果表明:(1)地上、地下生物多樣性均與生態系統穩定性具有正的關聯性;(2)地下多樣性不僅對生態系統穩定性具有直接的影響,而且還通過植物多樣性和土壤養分而間接地影響生態系統穩定性;(3)土壤pH、氣候及其年際變異對土壤生物多樣性也具有很強的影響,進而影響到生態系統的穩定性。

      環境變量、地下/地下生物多樣性與生態系統穩定性(a)及其組成部分(b)之間聯系的結構方程模型

      該研究證實了地下生物多樣性對生態系統功能穩定性具有不可忽視的調控作用;同時,在當前日益嚴峻的環境變化情況下,該研究強調了在脆弱的高寒草地生態系統中保護地下生物多樣性的必要性。

      本研究成果以Above‐ and belowground biodiversity jointly drive ecosystem stability in natural alpine grasslands on the Tibetan Plateau為題,發表在Global Ecology and Biogeograhy上。西北高原所陳立同副研究為論文第一作者和通訊作者。此外,美國Georgia Institute of Technology蔣林教授、比利時KU Leuven井新博士、青海省草原總站王九巒女士、中科院南京土壤所時玉副研究員和褚海燕研究員、北京大學與蘭州大學賀金生教授參與了該研究工作。本研究工作得到國家自然科學基金委重點項目(31630009)、第二次青藏高原科學考察研究(2019QZKK0302)、青海省寒區恢復生態學重點實驗室開放課題(2017-ZJ-Y20)和中科院戰略性先導科技專項(XDA05050404)的支持。

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