極端干旱對(duì)草原植物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響不僅存在于極端干旱事件發(fā)生期間，還可能產(chǎn)生遺留效應(yīng)，持續(xù)影響草原生態(tài)系統(tǒng)功能及其對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)。揭示極端干旱的遺留效應(yīng)及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，對(duì)于認(rèn)識(shí)和預(yù)測(cè)極端干旱對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的影響，實(shí)現(xiàn)草原生產(chǎn)和生態(tài)功能維持與可持續(xù)利用至關(guān)重要，但目前該方面的研究尚十分缺乏。
為此，沈陽(yáng)生態(tài)所生態(tài)化學(xué)計(jì)量組研究團(tuán)隊(duì)以北方溫帶草甸草原為研究對(duì)象，基于額爾古納站的長(zhǎng)期極端干旱控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在連續(xù)4年極端干旱處理基礎(chǔ)上開(kāi)展自然恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，探討極端干旱誘導(dǎo)的遺留效應(yīng)對(duì)植物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響。研究發(fā)現(xiàn)極端干旱處理停止后的兩年內(nèi)，處理小區(qū)地上生產(chǎn)力可恢復(fù)至對(duì)照水平。進(jìn)一步基于植物芽庫(kù)動(dòng)態(tài)和克隆性狀的視角，探討極端干旱條件下草原植物群落結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)力形成和維持機(jī)制。長(zhǎng)期干旱導(dǎo)致禾草、雜類草及群落總生物量降低，資源競(jìng)爭(zhēng)壓力得以緩解，釋放出一定的生態(tài)位空間。極端干旱條件下禾草地下芽庫(kù)儲(chǔ)備充足，恢復(fù)過(guò)程中其芽庫(kù)迅速萌蘗，對(duì)地上分株種群進(jìn)行有效補(bǔ)充，搶占生態(tài)位空間，促使禾草功能群的繁盛。相反，極端干旱后雜類草地下芽庫(kù)明顯低于自然水平，地上分株種群補(bǔ)員不足、更新受限，導(dǎo)致雜類草功能群的衰退。該結(jié)果有助于準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)干旱對(duì)北方溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的影響機(jī)制，進(jìn)而對(duì)實(shí)現(xiàn)草原生產(chǎn)和生態(tài)功能的可持續(xù)利用具有重要科學(xué)意義。
研究結(jié)果以Compensatory dynamics drive grassland recovery from drought為題發(fā)表于Journal of Ecology雜志上 。沈陽(yáng)生態(tài)所雒文濤副研究員為第一和通訊作者。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院青促會(huì)等項(xiàng)目的資助。
