極端降水對短命植物層片結構和生產力影響的研究進展

　　極端降水是生態系統功能改變的驅動因素之一，對荒漠生態系統影響顯著。已有研究表明，中亞干旱區增溫幅度遠超全球平均水平，使得該地區極端降水出現的頻次增加。短命植物層片作為中亞荒漠生態系統重要組分，決定著生態系統碳通量的年際變化。極端降水影響短命植物層片結構和生產力尚不清晰。沙壟作為沙漠的基本地形單元，其不同部位常伴隨土壤質地、地表溫度和土壤養分等差異，這些差異與極端降水的協同效應仍不明確。對上述問題的深入研究有助于理解全球氣候變化對中亞荒漠生態系統的影響。

　　近期，中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室研究員張元明團隊選擇古爾班通古特沙漠南緣沙壟四個不同坡位（西坡底、西坡中、東坡中、東坡底），設立極端降水控制實驗，以短命植物層片為研究對象，解析極端降水對其層片結構和生產力的影響，探討坡位因素的協同效應。

　　研究發現，短命植物層片的群體蓋度、密度、高度、物種豐富度和地上生產力均在極端降水的作用下顯著增加，但優勢物種地上生產力占總地上生產力的比例沒有改變，說明極端降水可能一定程度上增加了短命植物層片的穩定性。在極端降水事件影響下，短命植物層片密度對地上生產力增加的直接影響最大，表現出典型的“數量/人口” 機制。此外，由于沙壟東坡中部物種之間的“投資組合”效應，短命植物地上生產力對極端降水增加的敏感性在坡位間沒有顯著差異，有悖于“逆土壤質地”效應。

　　研究表明，極端降水主要通過增加短命植物層片的密度來克服分生組織的約束，進一步提高地上生產力，而非通過提高短命植物層片高度或物種豐富度。具有生態位差異的群落可能會更好地應對或利用環境變化。本研究可為深入理解氣候變化背景下荒漠生態系統的適應策略和受損系統的生態修復提供理論依據。

　　相關成果發表在Journal of Vegetation Science上。研究得到國家自然科學基金聯合基金等項目資助。

　　論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jvs.13077?af=R