【寧夏大學新聞中心訊 生態環境學院】近日,生態環境學院荒漠生物多樣性與全球變化科研團隊安慧研究員在極端干旱對全球草地和灌叢生態系統的影響研究方面取得新進展。
美國科羅拉多州立大學Melinda Smith教授與全球170多位科研人員合作依托國際干旱聯網實驗(Drought Net,https://droughtnet.weebly.com/)研究極端干旱對全球草地和灌叢生態系統功能的影響,寧夏大學生態環境學院安慧研究員為主要作者之一。數據分析發現極端干旱對草原和灌木地的影響被大大低估。國際干旱聯網實驗在全球具代表性的生態系統設置了141個實驗點,其中中國設置了12個實驗點,中國科學院地理所、植物所、西北院等10余家科研和高校單位參與。寧夏大學生態環境學院安慧研究員在鹽池縣建立的荒漠草原長期實驗樣地作為其中參與樣點之一。該研究首次進行了全球規模的聯網控制實驗,為厘清關鍵生態系統中植物生產力如何響應極端干旱提供了重要支撐。
研究團隊使用協調分布式實驗來量化短期干旱對草地和灌叢生態系統的影響。通過標準化的實驗方法,在六大洲的100個地點實施了一年的干旱處理實驗(圖1)。

圖1 本研究中全球100個草地(綠色圓圈)和灌木地(棕色三角形)位點及實驗設置
研究結果表明,在經歷統計極端干旱(每100年發生1次)的地點,基礎生態系統功能-地上凈初級生產力的損失比名義干旱(歷史上更常見)的地點(分別占比35%和21%)高出60%。一年極端干旱導致的關鍵碳循環過程的減少,大大超過了此前報道的草原和灌木地的碳損失。全球實驗還揭示了干旱響應的高度變異性,但在干旱生態系統和植物物種較少的生態系統中,地上凈初級生產力的相對減少幅度更大。因此極端干旱可能會大大減緩草原和灌木地的碳固存,超過了過去的預測。總體而言,該研究結果表明,干旱的嚴重程度是決定生態系統反應最重要的因素,干旱和多樣性較少的地區可能最容易受到極端干旱的影響。

圖2 地上凈初級生產力對干旱的響應

圖3 影響干旱響應的生物和非生物因素
研究成果以“Extreme drought impacts have been underestimated in grasslands and shrublands globally”為題在PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciencesof the United States of America)上發表。
原文鏈接:https://doi.org/10.1073/pnas.2309881120
(責任編輯:楊雯)