全球氮沉降和氣候變化被認(rèn)為是造成當(dāng)前植物多樣性喪失的主要原因,而物種多樣性是由物種的周轉(zhuǎn)決定的。對(duì)降水格局改變以及氮沉降加劇后物種周轉(zhuǎn)過程的研究將有助于理解全球變化背景下植物多樣性改變的機(jī)理,然而,相關(guān)的研究目前還很少。
中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所土壤化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)以中國(guó)科學(xué)院內(nèi)蒙古多倫恢復(fù)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)站2005年建立的天然草地和棄耕地實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為依托,開展了氮素和水分添加下植物群落物種周轉(zhuǎn)的研究。5年的研究結(jié)果表明:水分添加增加了天然草地和棄耕地的物種獲取速率,但降低了物種的丟失速率和周轉(zhuǎn)速率。相反,氮素添加增加了天然草地物種的丟失速率和周轉(zhuǎn)速率,但使棄耕地物種的獲取速率降低。棄耕地物種周轉(zhuǎn)速率顯著高于天然草地。水分和氮素對(duì)物種豐富度及周轉(zhuǎn)的影響都存在交互作用,表明在半干旱地區(qū),氮素對(duì)草地的影響受到水分的調(diào)節(jié)。群落的穩(wěn)定性和物種的丟失和周轉(zhuǎn)速率存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,這表明水分添加會(huì)提高群落的穩(wěn)定性,而氮素添加會(huì)降低群落穩(wěn)定性。本研究首次通過控制實(shí)驗(yàn)的方法揭示了在溫帶半干旱草地,氮、水資源有效性的變化對(duì)植物物種周轉(zhuǎn)的不同影響,并且這種影響還依賴于草地的類型、土地利用歷史。物種的獲取和丟失將共同決定物種多樣性的動(dòng)態(tài)變化。
以上研究結(jié)果發(fā)表于生態(tài)學(xué)主流雜志PLoS ONE(IF=4.41)上。