凈初級生產(chǎn)力的形成和維持是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，由地上和地下生產(chǎn)力兩部分構(gòu)成。長期以來，由于受到取樣條件、研究方法、研究成本等多方面的限制，對地下生產(chǎn)力的了解遠遠滯后于對地上生產(chǎn)力的了解。全球陸地生態(tài)系統(tǒng)平均而言，地下生產(chǎn)力占總生產(chǎn)力的46%，而在草原生態(tài)系統(tǒng)中這一數(shù)字為64%。
中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所生態(tài)化學(xué)計量學(xué)組研究團隊依托在內(nèi)蒙古額爾古納建立的草甸草原氮素添加控制實驗平臺，基于對96個群落的地上和地下生產(chǎn)力為期五年的連續(xù)監(jiān)測（2016—2020年），結(jié)合多尺度生產(chǎn)力穩(wěn)定性理論框架，研究了不同空間尺度(局域、區(qū)域) 草甸草原地上、地下以及總生產(chǎn)力穩(wěn)定性在多種氮素輸入量條件下的變化情況。
研究顯示，隨著氮素輸入量的增加，植物多樣性逐漸喪失，進而降低了局域和區(qū)域尺度上的地上生產(chǎn)力穩(wěn)定性，但沒有改變兩種空間尺度上的地下生產(chǎn)力穩(wěn)定性和總生產(chǎn)力穩(wěn)定性。地下生產(chǎn)力穩(wěn)定性決定了總生產(chǎn)力穩(wěn)定性對氮添加的響應(yīng)模式。對于地上生產(chǎn)力和地下生產(chǎn)力而言，其空間異步性在維持區(qū)域尺度上生產(chǎn)力的穩(wěn)定性方面均發(fā)揮重要作用。這同時說明，地下生產(chǎn)力的穩(wěn)定性對氮素輸入的響應(yīng)與地上生產(chǎn)力的響應(yīng)截然不同。由于地下生產(chǎn)力對總生產(chǎn)力的較大貢獻，該研究認為，以往研究中所得到的“氮素輸入降低地上生產(chǎn)力穩(wěn)定性”的結(jié)論不能簡單推至生態(tài)系統(tǒng)總生產(chǎn)力。
相關(guān)成果發(fā)表在Global Change Biology上。研究得到國家自然科學(xué)基金等資助。
利用結(jié)構(gòu)方程模型解析氮添加對草甸草原生產(chǎn)力穩(wěn)定性的影響
來源：中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所
標(biāo)簽： 生態(tài)系統(tǒng) 中國科學(xué)院 空間尺度 凈初級生產(chǎn)力
