生產(chǎn)力的穩(wěn)定性事關(guān)生態(tài)系統(tǒng)向人類社會(huì)提供服務(wù)的可持續(xù)供給。以往研究多關(guān)注地上生產(chǎn)力的穩(wěn)定性，而對(duì)地下生產(chǎn)力以及總生產(chǎn)力的穩(wěn)定性的變化規(guī)律和內(nèi)在機(jī)制缺乏了解。人類活動(dòng)導(dǎo)致陸地生態(tài)系統(tǒng)的活性氮沉降量顯著增加，厘清總生產(chǎn)力穩(wěn)定性對(duì)氮沉降的響應(yīng)規(guī)律對(duì)于預(yù)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化非常重要。
中國(guó)科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)組研究團(tuán)隊(duì)依托在內(nèi)蒙古額爾古納于2014年建立的草甸草原氮素添加控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，基于對(duì)96個(gè)群落的地上和地下生產(chǎn)力為期五年的連續(xù)監(jiān)測(cè)（2016~2020），結(jié)合多尺度生產(chǎn)力穩(wěn)定性理論框架，研究了不同空間尺度上 (局域vs.區(qū)域) 草甸草原地上、地下以及總生產(chǎn)力穩(wěn)定性在多種氮素輸入量條件下的變化情況。
研究結(jié)果顯示，隨著氮素輸入量的增加，植物多樣性逐漸喪失，進(jìn)而降低了局域和區(qū)域尺度上的地上生產(chǎn)力穩(wěn)定性，但沒有改變兩種空間尺度上的地下生產(chǎn)力穩(wěn)定性(BNPP stability) 和總生產(chǎn)力穩(wěn)定性（圖1）。地下生產(chǎn)力穩(wěn)定性決定了總生產(chǎn)力穩(wěn)定性對(duì)氮添加的響應(yīng)模式。對(duì)于地上生產(chǎn)力和地下生產(chǎn)力而言，其空間異步性 (Spatial asynchrony) 在維持區(qū)域尺度上生產(chǎn)力的穩(wěn)定性方面均發(fā)揮重要作用 (圖2)。上述結(jié)果說明，地下生產(chǎn)力的穩(wěn)定性對(duì)氮素輸入的響應(yīng)與地上生產(chǎn)力的響應(yīng)截然不同。由于地下生產(chǎn)力對(duì)總生產(chǎn)力的較大貢獻(xiàn)，以往研究中所得到的“氮素輸入降低地上生產(chǎn)力穩(wěn)定性”的結(jié)論不能簡(jiǎn)單推至生態(tài)系統(tǒng)總生產(chǎn)力。
該項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等的資助，相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表于Global Change Biology雜志（IF5 = 11.716）。
