新文章/氮沉降下高寒草地植物个体、功能群、群落CSR策略发生转变

文摘   科学   2024-09-14 14:21   北京  
原文信息


文章亮点


Highlights:


1.青藏高原植物主要采取R策略

2.氮沉降增强植物的C策略

3.相比于豆科植物,非豆科植物氮沉降下展现更强的C策略

4.氮沉降下高寒草原比高寒草甸的C策略响应更加敏感

研究思路
  竞争者、胁迫耐受者和杂草者 (CSR) 理论解释了植物物种的生态策略,反映了植物在一定生境生产力和干扰水平下的适应性响应,是植物与环境相互作用的结果。然而,这些生态策略如何在个体、功能群和植物群落层面上转变以应对不断增加的氮沉降仍不清楚。本研究采用“StrateFy”方法评估植物的CSR策略,在青藏高原高寒草甸和高寒草原进行了模拟氮沉降实验。


试验地点以及氮沉降实验设计

注释:高寒草甸(AM)位于青海湖东侧,海拔3100米,年均温1.4℃,年降水400mm高寒草原(AS)位于青海湖西侧,海拔3200米,年均温0℃,年降水377mmCK, NI, NII, NIII, NIV以及NV代表氮沉降量0, 8, 24, 40, 56, and 72千克每公顷每年。


研究结果

  我们的研究结果表明,青藏高原高寒草地植物主要采取R 策略,来应对外界的恶劣环境。


高寒草甸和高寒草原植物CSR策略

注释:图a和图b代表高寒草甸和高寒草原采用不同策略的植物占比。图c和图d各点代表不同施氮梯度下植物采取的生存策略

  在高寒草甸和高寒草原中,C策略的群落加权平均值 (CWM) 随着氮的添加而增加,而 R S策略的 CWM 与氮沉降没有显著相关性。

群落C策略加权均值和氮沉降速率成正比

注释:图a代表高寒草甸,图b代表高寒草原,C (%):竞争策略百分比,数据分析使用标准误

非豆科植物C策略随施氮量的增加而上升

注释:图a代表高寒草甸,图b代表高寒草原,C (%):竞争策略百分比,数据分析使用标准误

  赖草在高寒草甸和高寒草原的所有氮沉降水平上都占据主导地位,并且C策略沿氮沉降梯度增加。

注释:图a代表高寒草甸,图b代表高寒草原,C (%):竞争策略百分比,数据分析使用标准误

  此外,相比于高寒草甸,高寒草原植物个体、功能群和群落的 C 策略对氮沉降更敏感。不同尺度高寒草甸和高寒草原氮添加下C策略斜率的变化

注释:经曲线估计,线性回归显示出较高的R²,各分析的P值均小于0.05。为保证分析结果的准确性和一致性,我们对高寒草甸和高寒草原群落、功能群和优势种的线性回归的斜率进行了检验。

  这些研究结果可为未来青藏高原或全球类似地区在氮沉降条件下管理草原生态系统提供有价值的参考。

  该项工作得到了国家重点研发计划、中央高校基本科研业务费专项资的支持。北京林业大学草业与草原学院博士研究生李雪琪为论文第一作者,李颖副教授、董世魁教授为通讯作者。


图文来源:李雪琪



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