降水变化对荒漠草原植物群落多样性与生态系统多功能性关系的影响研究取得新进展
发表日期:2022-04-22来源：
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随着全球气候变化加剧，降水格局发生了深刻变化，草原生态系统面临着生物多样性丧失和生态系统服务功能下降等问题。目前，有研究提出植物群落多样性（物种多样性、功能多样性和系统发育多样性）是连接生态系统多功能性和环境变化之间的枢纽。然而，植物群落多样性的哪个维度可以更好地预测生态系统功能仍然存在争议。因此，研究降水变化下，植物群落多样性对生态系统多功能的影响，明确降水变化下生态系统多功能性和服务变化的潜在机制对于草原生态系统可持续管理和资源开发至关重要。
中国科学院西北生态环境资源研究院（以下简称“西北研究院”）左小安研究员团队研究了内蒙古乌拉特荒漠草原在降水梯度（-60%、-40%、-20%、CK、+20%、+40%和+60%）下物种多样性、功能多样性和系统发育多样性的变化。此外，通过测定11个生态系统功能指标计算生态系统多功能性，并评估降水变化下植物群落多样性与生态系统多功能性之间的关系。研究发现：（1）增加40%和60%降水处理使物种丰富度显著增加了52%和33%，并使生态系统多功能性增加了20%和46%；增加60%降水处理的功能多样性、系统发育多样性显著高于减少降水60%处理；（2）生态系统多功能性与降水梯度、植物群落多样性呈正相关关系（图1）；（3）物种多样性比功能多样性、系统发育多样性具有更强的预测生态系统多功能性的能力，其可以解释超过38%的生态系统多功能性变化（表1）。上述结果表明，降水变化可以改变植物群落的物种组成和生态系统功能，进一步导致物种多样性与生态系统多功能性之间的密切关系。该研究结果强调了降水变化条件下，物种多样性在预测荒漠草原生态系统多功能性中的关键作用。
该成果以 Species diversity is a strong predictor of ecosystem multifunctionality under altered precipitation in desert steppes为题发表于 Ecological Indicators上。西北研究院博士研究生胡亚为论文第一作者，左小安研究员为论文通讯作者。该研究获第二次青藏高原科学考察与研究项目（2019QZKK0305）、国家自然科学基金项目(42071140)共同资助。
图1 荒漠草原降水、植物群落多样性与生态系统多功能性的关系
（MF，生态系统多功能性； SR，物种丰富度； FRic，功能丰富度；FDis，功能离散度； PSR，系统发育物种丰富度；PD，Faith系统发育多样性）
|
Predictor |
R2 |
Wi |
|
Density |
0.483 |
0.804 |
|
SR |
0.382 |
0.190 |
|
PSR |
0.135 |
0.003 |
|
FRic |
0.150 |
0.002 |
|
FDis |
0.045 |
0.001 |
|
PD |
0.249 |
0.000 |
预测变量按 Akaike 权重排序； 最佳拟合模型以粗体显示
表1 预测生态系统多功能性的线性混合模型模型对比结果
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