水分利用效率是影響草地生態系統生產力及草地健康狀況的重要指標。放牧是高寒草甸最重要利用方式，長期超載放牧是引起草地退化的主要原因。適度放牧可提高草地資源利用率、提升植物群落物種豐富度和多樣性。穩定碳同位素δ13C值可用來指示植物長期水分利用效率變化。
中國科學院西北高原生物研究所高寒草地生物地球化學過程學科組于2020年生長季8月下旬，在青海省門源縣皇城鄉進行植物和土壤樣品采集，基于穩定碳同位素測試指標δ13C值，研究不同放牧強度高寒草甸優勢物種、共存物種以及功能群及群落水平水分利用效率變化，并結合環境因子探討其適應機制。結果表明：在物種尺度方面，葉片δ13C值在中度放牧狀態下呈現出最高值；在功能群尺度方面，中度放牧禾本科和莎草科水分利用效率最高，豆科和雜類草在重度放牧處理時呈現出最高值；在群落尺度方面，中度放牧狀態下水分利用效率顯著高于圍封狀態和重度放牧狀態。采用結構方程模型解析蒸散量、全氮、全磷和土壤含水量等因素對水分利用效率的影響，發現蒸散量是高寒草甸水分利用效率的主要調控因子，對水分利用效率的變化呈現出極顯著負效應影響，直接效應系數值為-0.885，間接效應系數值為0.204。
相關成果發表在Frontiers in Ecology and Evolution上。研究得到青海省寒區恢復生態學重點實驗室開放課題、國家自然科學基金面上項目資助。
環境因子對植物水分利用效率影響的結構方程圖
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