極端干旱對草原植物群落結構和功能的影響不僅存在于極端干旱事件發(fā)生期間，還可能產(chǎn)生遺留效應，持續(xù)影響草原生態(tài)系統(tǒng)功能及其對環(huán)境變化的響應。揭示極端干旱的遺留效應及其驅動機制，對于認識和預測極端干旱對草原生態(tài)系統(tǒng)的影響，實現(xiàn)草原生產(chǎn)和生態(tài)功能維持與可持續(xù)利用至關重要，但目前該方面的研究尚十分缺乏。
為此，沈陽生態(tài)所生態(tài)化學計量組研究團隊以北方溫帶草甸草原為研究對象，基于額爾古納站的長期極端干旱控制實驗平臺，在連續(xù)4年極端干旱處理基礎上開展自然恢復實驗，探討極端干旱誘導的遺留效應對植物群落結構和功能的影響。研究發(fā)現(xiàn)極端干旱處理停止后的兩年內，處理小區(qū)地上生產(chǎn)力可恢復至對照水平。進一步基于植物芽庫動態(tài)和克隆性狀的視角，探討極端干旱條件下草原植物群落結構和功能恢復力形成和維持機制。長期干旱導致禾草、雜類草及群落總生物量降低，資源競爭壓力得以緩解，釋放出一定的生態(tài)位空間。極端干旱條件下禾草地下芽庫儲備充足，恢復過程中其芽庫迅速萌蘗，對地上分株種群進行有效補充，搶占生態(tài)位空間，促使禾草功能群的繁盛。相反，極端干旱后雜類草地下芽庫明顯低于自然水平，地上分株種群補員不足、更新受限，導致雜類草功能群的衰退。該結果有助于準確認識干旱對北方溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的影響機制，進而對實現(xiàn)草原生產(chǎn)和生態(tài)功能的可持續(xù)利用具有重要科學意義。
研究結果以Compensatory dynamics drive grassland recovery from drought為題發(fā)表于Journal of Ecology雜志上 。沈陽生態(tài)所雒文濤副研究員為第一和通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金、中科院青促會等項目的資助。
