科研進(jìn)展
西北高原所在高寒草甸生產(chǎn)力穩定性與土壤有機碳響應研究方面取得新進(jìn)展
高寒草甸作為青藏高原主要的植被類(lèi)型，具有重要的碳匯功能和生態(tài)屏障作用。近年來(lái)，伴隨大氣營(yíng)養元素沉降加劇和降水格局變化，高寒草甸生態(tài)系統碳循環(huán)過(guò)程及其穩定性響應機制，已成為學(xué)術(shù)界和管理部門(mén)共同關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。中國科學(xué)院西北高原生物研究所高寒生態(tài)系統與全球變化學(xué)科團組，聯(lián)合棗莊學(xué)院、洛陽(yáng)師范學(xué)院、青海省工程咨詢(xún)中心有限責任公司及日本國立環(huán)境研究所等多家單位，基于青海海北高寒草甸為期8年的多養分（氮、磷、鉀）添加與降水改變（±50%）控制試驗，在植被生產(chǎn)力穩定性維持機制與土壤有機碳響應規律方面取得重要進(jìn)展。
研究結果發(fā)現，氮是驅動(dòng)高寒草甸地上生物量（AGB）增加的關(guān)鍵限制性養分，在與磷、鉀聯(lián)合添加時(shí)表現出加性效應；而地下生物量（BGB）對養分添加的響應較弱，并呈現明顯的垂直分異：多數處理下表層BGB有所增加（除單獨氮添加外），深層BGB則普遍下降。盡管AGB顯著(zhù)提高，其年際波動(dòng)性也相應增強，群落整體穩定性未發(fā)生顯著(zhù)下降，主要歸因于不同功能群之間的補償效應以及優(yōu)勢禾本科植物在穩定性維持中的作用。土壤有機碳含量對氮添加和降水改變的總體響應不顯著(zhù)，但不同組分出現明顯分異：氮添加顯著(zhù)提高了表層礦物結合態(tài)有機碳含量，而深層土壤中的活性碳組分則呈下降趨勢。進(jìn)一步的土壤微生物及酶活性分析表明，氮添加抑制了深層土壤微生物生物量及水解酶活性，但促進(jìn)了表層土壤脲酶活性。土壤pH和BGB是調控土壤有機碳穩定的主要因子。
該系列研究表明，在物種豐富度較高的高寒草甸生態(tài)系統中，外源養分輸入可在提升植被生產(chǎn)力的同時(shí)未顯著(zhù)削弱生態(tài)系統穩定性，沒(méi)有出現典型的“生產(chǎn)力-穩定性”權衡關(guān)系，但深層土壤碳庫的潛在流失風(fēng)險仍需長(cháng)期關(guān)注。研究成果為高寒草甸適應性管理及碳匯功能維持提供了重要科學(xué)依據。相關(guān)成果已分別發(fā)表于Agriculture,Ecosystems and Environment（中國科學(xué)院1區TOP，IF=6.0）、《中國科學(xué)：生命科學(xué)》和《植物生態(tài)學(xué)報》上。張法偉博士為論文第一作者和通訊作者。研究獲得了青海省重點(diǎn)研發(fā)與轉化計劃國家合作專(zhuān)項項目（2024-HZ-801）、國家自然科學(xué)基金（32471752）、青海省寒區恢復生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放課題（2023-KF-03）等項目的資助。
論文鏈接：
·?https://doi.org/10.1016/j.agee.2025.109917
·?https://doi.org/10.17521/cjpe.2024.0243
·?https://doi.org/10.1360/SSV-2025-0015
高寒草甸生產(chǎn)力及其穩定性對多養分添加和降水改變的響應比
高寒草甸土壤有機碳變化與生產(chǎn)力、微生物及酶活性的關(guān)聯(lián)模型
高寒草甸土壤有機碳及其物理組分響應比的結構方程模型
