1月29日，北京林業大學庾強教授聯合美國科羅拉多州立大學等3個國家19家單位的科研人員在《Nature》發表了最新科研成果，發現了中美草原生態系統截然不同的干旱敏感性，并揭示了響應機制。該研究對預測未來氣候變化背景下草原生態系統對長期干旱的響應具有重要的指示作用，為應對氣候變化和草原生態系統適應性管理提供了理論支撐。
圖1：極端干旱聯網實驗站點分布及干旱處理示意圖
極端干旱通常會降低草原生態系統的生產力，進而削弱自然對人類的貢獻。然而，不同類型的草原在經歷多年極端干旱時，這種負面影響會有多大差異，以及這種差異隨時間如何變化尚不清楚。該研究通過極端干旱聯網實驗（圖1）模擬了連續四年生長季干旱（降雨量減少約 66%），比較了歐亞草原和北美草原各六個具有代表性的草原生態系統的干旱敏感性。發現在歐亞草原中，干旱導致植物地上生產力大幅下降，下降的程度隨著干旱的年限而增加，表現為累積效應；而北美草原中，植物地上生產力的下降幅度較小，下降的程度隨著干旱的年限沒有顯著增加，表現為適應效應（圖2）。干旱對物種豐富度的影響在歐亞草原從增加轉變為降低，但在北美草原則從降低轉變為增加，這些不同的變化是由非優勢物種的變化驅動的。物種豐富度尤其是非優勢物種的豐富度相反的變化，導致歐亞和北美草原具有截然不同的干旱敏感性。該研究結果表明，歐亞草原對極端干旱的敏感性高于北美草原，而非優勢物種在決定極端干旱對草原生產力的影響方面發揮著關鍵作用。
圖2：四年極端干旱對植物生產力和多樣性的影響
北京林業大學草業與草原學院庾強教授為論文第一作者，河北大學生命科學學院韓興國教授和科羅拉多州立大學Melinda Smith教授為共同通訊作者，北京林業大學草業與草原學院董世魁教授、顧倩博士為共同作者。據悉，這是北京林業大學建校70多年來首篇Nature正刊論文。該研究得到國家重點研發計劃（2022YFE0128000、2022YFF1300603、2019YFE0117000）、國家自然科學基金（32171592, 42130515, 31988102, 32061123005）等項目的資助，并且得到內蒙古科爾沁草原國家生態系統定位站、中國科學院沈陽應用生態研究所-額爾古納森林草原過渡帶生態系統研究站、中國科學院植物研究所-內蒙古錫林郭勒草原生態系統國家野外科學觀測研究站、中國科學院西北生態環境資源研究院-烏拉特荒漠草原研究站、中國農業科學院-內蒙古呼倫貝爾草原生態系統國家野外科學觀測研究站和內蒙古農業大學-希拉穆仁荒漠草原研究平臺的大力支持。
