西北高原所研究揭示长短期植物功能群剔除对高寒草甸群落结构、土壤养分和生态位的影响
西北高原所研究揭示长短期植物功能群剔除对高寒草甸群落结构、土壤养分和生态位的影响
全球生物多样性的迅速丧失影响了群落生物多样性和生态系统结构与功能的维持。生物多样性的丧失如何影响植物群落结构和土壤养分尚不清楚。中国科学院西北高原生物研究所高寒湿地生态系统近自然修复与功能提升研究团队在高寒草甸进行了为期3年和10年的生物多样性操纵实验，以考察移除单个植物功能群，即移除禾本科、莎草科、豆科和其他杂草类植物对物种多样性、生产力、群落结构和土壤养分之间相互关系以及群落生态位的影响。
研究背景与方法
生物多样性的丧失对生态系统的影响是一个全球性问题。为了深入理解这一问题，中国科学院西北高原生物研究所的研究团队在高寒草甸开展了为期3年和10年的生物多样性操纵实验。实验主要考察移除单个植物功能群（包括禾本科、莎草科、豆科和其他杂草类植物）对物种多样性、生产力、群落结构和土壤养分的影响。
研究发现
研究发现，物种丰富度与生产力之间存在显著的正相关关系，且这种相关性随着时间的推移而增强。具体而言：
物种丰富度与生产力的关系：物种丰富度与生产力呈正相关，而且随着时间的推移，这种相关性越来越显著。无论是去除莎草科、豆科还是其他杂草类植物，群落中的禾本科物种均会减少。
禾本科物种的敏感性：禾本科物种对移除行为更敏感，抵抗力更弱。
生态位变化：植物功能群的去除会导致群落生态位的变化。长期去除行为会导致群落中的禾本科和莎草科物种数量逐渐减少。随着时间的推移，群落中以禾本科和莎草科物种为主的生态位宽度逐渐缩小，生态位重叠程度降低。正相关和负相关物种的数量分别呈减少和增加趋势，物种多样性的降低导致群落中其余物种的生态位差异显著。
群落结构变化：群落层面的物种损失导致了广泛的物种生态位转移，造成群落资源的重新分配和群落结构的显著变化。由资源分配差异导致的物种生态位差异通常决定了群落内物种组成的动态结构。
研究意义
该研究揭示了生物多样性丧失对高寒草甸生态系统的影响机制，为生态系统保护和修复提供了重要的科学依据。研究结果发表在《Ecology and evolution》和《Frontiers in Plant Science》等重要学术期刊上，具有较高的学术价值和影响力。
图片说明
不同时间段下植物功能群去除后群落中负内聚力与正内聚力情况
不同时间段下去除处理后群落主要物种的重要值（2015和2022年）
论文信息
- Effects of short-and long-term plant functional group loss on alpine meadow community structure and soil nutrients
- Effects of short- and longterm plant functional group removal on alpine meadow community niche
论文链接：
资助信息
该研究得到青藏高原地球系统、资源与环境国家重点实验室开放课题（TPESER202209）、2020年森林草原生态保护与恢复第二批资金--青海祁连山国家公园祁连山国家公园青海区生物多样性保护项目（QHTX-2021-009）的共同资助。