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科研進展

西北高原所研究揭示長短期植物功能群剔除對高寒草甸群落結(jié)構(gòu)、土壤養(yǎng)分和生態(tài)位的影響

發(fā)表日期:2024-11-19來源:西北高原生物研究所放大 縮小

全球生物多樣性的迅速喪失影響了群落生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的維持。生物多樣性的喪失如何影響植物群落結(jié)構(gòu)和土壤養(yǎng)分尚不清楚。中國科學(xué)院西北高原生物研究所高寒濕地生態(tài)系統(tǒng)近自然修復(fù)與功能提升研究團隊在高寒草甸進行了為期3年和10年的生物多樣性操縱實驗,以考察移除單個植物功能群,即移除禾本科、莎草科、豆科和其他雜草類植物對物種多樣性、生產(chǎn)力、群落結(jié)構(gòu)和土壤養(yǎng)分之間相互關(guān)系以及群落生態(tài)位的影響。

結(jié)果表明,(1)物種豐富度與生產(chǎn)力呈正相關(guān),而且隨著時間的推移,這種相關(guān)性越來越顯著。無論是去除莎草科、豆科還是其他雜草類植物,群落中的禾本科物種均會減少。(2)禾本科物種對移除行為更敏感,抵抗力更弱。(3)植物功能群的去處會導(dǎo)致群落生態(tài)位的變化。長期去除行為會導(dǎo)致群落中的禾本科和莎草科物種數(shù)量逐漸減少。隨著時間的推移,群落中以禾本科和莎草科物種為主的生態(tài)位寬度逐漸縮小,生態(tài)位重疊程度降低。正相關(guān)和負相關(guān)物種的數(shù)量分別呈減少和增加趨勢,物種多樣性的降低導(dǎo)致群落中其余物種的生態(tài)位差異顯著??傊?,群落層面的物種損失導(dǎo)致了廣泛的物種生態(tài)位轉(zhuǎn)移,造成群落資源的重新分配和群落結(jié)構(gòu)的顯著變化,由資源分配差異導(dǎo)致的物種生態(tài)位差異通常決定了群落內(nèi)物種組成的動態(tài)結(jié)構(gòu)。

研究結(jié)果以?Effects of short-and long-term plant functional group loss on alpine meadow community structure and soil nutrients?和?Effects of short- and longterm plant functional group removal on alpine meadow community niche?為題分別發(fā)表在?Ecology and evolution(中國科學(xué)院二區(qū))和?Frontiers in Plant Science(中國科學(xué)院二區(qū))。西北高原所博士研究生魏晶晶為第1作者,周華坤研究員為通訊作者。該研究得到青藏高原地球系統(tǒng)、資源與環(huán)境國家重點實驗室開放課題(TPESER202209)、2020年森林草原生態(tài)保護與恢復(fù)第二批資金--青海祁連山國家公園祁連山國家公園青海區(qū)生物多樣性保護項目(QHTX-2021-009)的共同資助。

論文鏈接:https://doi.org/10.1002/ece3.10919 

https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1474272 

不同時間段下植物功能群去除后群落中負內(nèi)聚力與正內(nèi)聚力情況

不同時間段下去除處理后群落主要物種的重要值(2015和2022年)

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