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我院盐池站研究团队在固沙植被对全球变化响应领域取得新进展
来源:学院办公室 作者:秦树高 时间:2021-12-27 访问量:

   植被建设是防治土地荒漠化的重要手段。过去六十年来,我国在北方沙区营建了约600万公顷的人工固沙植被,这些植被在防治风沙危害、控制荒漠化、促进生态修复和重建、改善人居环境等方面,发挥了极其重要的作用。然而,在全球变化和人为干扰因素叠加的影响下,这些固沙植被的演替方向、稳定性、生态服务功能的动态变化情况,目前并不明晰。阐明上述问题,对于确保我国北方防沙带生态安全、制定科学的生态建设和生态系统管理政策至关重要。

   我院盐池站在2012年完全建成后,即开始布局该领域的研究工作,分别于20142015年在毛乌素沙地建成了大型野外典型固沙植物群落氮素和水分添加、功能群去除长期控制实验平台各1个,两个平台的面积均达到了16,000平方米,其中氮水添加样地是我国目前固沙灌木生态系统研究中唯一的氮水双因素处理的大型长期实验样地,功能群去除样地也是我国目前唯一一个专门针对典型固沙植物群落种间互作过程的大型长期野外实验观测研究平台。

   经过多年的连续定位观测和实验研究,盐池站研究团队在典型固沙植被对全球变化响应领域,取得了一系列重要进展,发现典型固沙植物群落中不同功能群组植物对优势灌木表现出不同的种间作用响应,这种异步性特点有助于保持系统在全球变化下的相对稳定性;在降水增加和氮沉降的作用下,前期先锋固沙灌木由于受到草本植物的强烈竞争,表现出退出的趋势,促进了人工固沙植被向草原植被的演替;生物土壤结皮与固沙灌木的共存状态,在草本植物生产力达到一定阈值后开始退出,在固沙灌木庇护下,草本植物的大量定殖,打破了生物土壤结皮耐阴程度和光限制之间的平衡,是驱动群落状态变化的重要机制。

   上述成果分别以“Precipitation and nitrogen deposition alter biocrust-vascular plant coexistence in a desert ecosystem: Threshold and mechanisms” “Contrasting responses of different functional groups stabilize community responses to a dominant shrub under global change” 为题,刊发在生态学国际著名经典期刊Journal of Ecology上;其他相关成果此前也以 “Nitrogen-enhanced herbaceous competition threatens woody species persistence in a desert ecosystem” “Nitrogen enrichment suppresses revegetated shrub growth under increased precipitation via herb-induced topsoil water limitation in a desert ecosystem in northern China”为题,发表在Plant and Soil等国际著名期刊上。

   上述工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、中央高校基本科研业务费、国家林业和草原局林草科技创新平台运行补助项目的支持。我院博士生白宇轩、青年教师佘维维,分别为其中1篇和3篇论文的第一完成人,法国波尔多第二大学Richard Michalet教授、兰州大学青年研究员陈宁,青年教师秦树高、冯薇、赖宗锐,博士生刘靓、乔艳桂、张文瑾、苗春、苗琳等参与了研究工作,学院张宇清教授为上述论文的责任作者。


论文链接:

https://doi.org/10.1111/1365-2745.13834

https://doi.org/10.1111/1365-2745.13588

https://doi.org/10.1007/s11104-020-04810-y

https://doi.org/10.1007/s11104-019-04362-w



作者:秦树高;审稿:刘金霞

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