我校与北京林业大学团队等联合在《Nature》发表突破性成果
气候变化下欧亚草原与北美草原生态系统截然不同的干旱敏感性

近日，北京林业大学庾强教授团队联合我校草业学院韩国栋教授、王成杰教授团队等 3个国家19家单位的科研人员在《Nature》发表了最新合作科研成果，发现了中美草原生态系统截然不同的干旱敏感性，并揭示了其响应机制。该研究对预测未来气候变化背景下草原生态系统对长期干旱的响应具有重要的指示作用，为应对气候变化和草原生态系统适应性管理提供了理论支撑。

图1：极端干旱联网实验站点分布及干旱处理示意图

极端干旱通常会降低草原生态系统的生产力，进而削弱自然对人类的贡献。然而，不同类型的草原在经历多年极端干旱时，这种负面影响会有多大差异，以及这种差异随时间如何变化尚不清楚。该研究通过极端干旱联网实验（图1）模拟了连续四年生长季干旱（降雨量减少约 66%），比较了欧亚草原和北美草原各六个具有代表性的草原生态系统的干旱敏感性。发现在欧亚草原中，干旱导致植物地上生产力大幅下降，下降的程度随着干旱的年限而增加，表现为累积效应；而北美草原中，植物地上生产力的下降幅度较小，下降的程度随着干旱的年限没有显著增加，表现为适应效应（图2）。干旱对物种丰富度的影响在欧亚草原从增加转变为降低，但在北美草原则从降低转变为增加，这些不同的变化是由非优势物种的变化驱动的。物种丰富度尤其是非优势物种的丰富度相反的变化，导致欧亚和北美草原具有截然不同的干旱敏感性。该研究结果表明，欧亚草原对极端干旱的敏感性高于北美草原，而非优势物种在决定极端干旱对草原生产力的影响方面发挥着关键作用。

图2：四年极端干旱对植物生产力和多样性的影响

该研究成果得到我校希拉穆仁荒漠草原研究平台、内蒙古科尔沁草原国家生态系统定位站、中国科学院沈阳应用生态研究所—额尔古纳森林草原过渡带生态系统研究站、中国科学院植物研究所—内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站、中国科学院西北生态环境资源研究院—乌拉特荒漠草原研究站、中国农业科学院—内蒙古呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站的大力支持。