生態系統N存留是調節生態系統生產力和生態過程的關鍵功能。目前人們對植物群落特征如何影響生態系統N存留的認識并不一致。很多研究表明物種豐富度可以促進生態系統N存留,但也有研究發現優勢植物種對生態系統N存留影響更大。植物功能性狀已被廣泛用于解釋物種多樣性對N存留的影響,但同時也發現植物功能特征并不能總是很好地解釋植物對N的吸收。為此,中國科學院西北高原生物研究所、青海省寒區恢復生態學重點實驗室研究員周華坤及博士王芳萍、副研究員姚步青等在青海海北高寒草地生態系統國家野外科學觀測研究站N、P添加樣地開展相關控制試驗,通過15N標記,測定分析了不同土壤養分條件下植物群落特性,包括植物物種豐富度、優勢度和功能特性,對生態系統N存留的影響。
不同養分條件下植物群落特征對生態系統N固持的影響(a:對照;b:N添加;c:P添加)
結果表明,在土壤低N條件下,生態系統N存留受植物根系資源利用保守性狀影響,在土壤中N條件下,受物種豐富度和植物生物量的影響,而在土壤高N條件下,則受植物葉片資源快速利用性狀的影響。因此,植物群落特征對生態系統N存留的控制受到養分輸入的影響,并由植物群落水平隨土壤N狀況而變化的性狀所介導。這種高寒草甸植物群落特征對生態系統N存留影響受土壤養分條件調節機理的發現,對于高寒草地群落特征與養分生物地球化學相互作用的認識,預測青藏高原高寒草甸生態系統氮素存留及其植被變化提供了一種新機制,對于高寒草地結構和功能穩定性調控、高寒草地退化演替機制的深刻理解具有重要意義。
研究結果于12月26日以“Ecosystem nitrogen retention is regulated by plant community trait interactions with nutrient status in an alpine meadow”為題在線發表在環境科學與生態學一流專業期刊Journal of Ecology上(2016-2017年最新影響因子5.813)。論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.12924/full 。據悉,該論文為中科院西北高原生物所和青海省寒區恢復生態學重點實驗室在該雜志首篇第一署名單位文章。該研究得到了國家自然科學基金(31472135,31572354,31500427), 青海省創新平臺建設項目(2017-ZJ-Y20) 和國家重點研發計劃(2016YFC0501901;2016YFC0501903)等項目的資助。
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