荒漠化是一个全球性问题，也是我国旱区面临的最为严重的生态问题。过去数十年来，国家实施了多项大规模的治沙防沙生态修复工程，荒漠化防治事业取得了举世瞩目的成就。尽管如此，针对旱区典型生态修复工程的科学研究却相对薄弱，缺乏对其长期生态效应的基本认识，其根本的生态学机理仍不明确。2024年11月25日，兰州大学生态学院、草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室邓建明教授团队以“Active restoration efforts drive community succession and assembly in a desert during the past 53 years”为题在Ecological Applications上发表研究论文，阐明了人工草方格修复措施对荒漠化生态系统的长期生态效应，揭示了植物和土壤微生物群落演替的时间不匹配性及构建机制的趋异性。兰州大学生态学院侯晴晴博士后、胡维刚副教授为论文第一作者，邓建明教授为通讯作者。该研究以腾格里沙漠东南缘的人工草方格长期生态修复区域（1956‒2016年）为模式体系，基于群落构建理论法则，采用空间代替时间的方法，结合阈值指示物种分析和零模型分析等，发现了人工草方格修复措施对植物和土壤微生物群落的正负双向影响。通过定量表征生物群落转变的恢复时间阈值，发现植物群落在恢复时间序列上的响应表现出明显的滞后特征，揭示了植物和土壤微生物群落演替的时间不匹配性。通过进一步关联群落构建机制，发现土壤微生物群落的演替动态主要受植物‒微生物相互作用与土壤有机碳的确定性调控，而植物群落则表现出随机性演替模式。这意味着该区域长期修复的未来策略可以考虑从操纵或调控土壤微生物群落入手（如通过引入在恢复时间序列上表现出正响应的物种或缓解土壤微生物的碳限制），以加速其演替进程，进而促进荒漠化生态系统的恢复。该成果阐明了人工草方格修复措施对旱区荒漠化生态系统生物群落演替动态与构建过程的长期生态效应，为我国旱区生态系统保护与退化生态系统修复提供了理论支撑，在旱区荒漠化早期预警信号的识别、退化生态系统恢复策略的制定等方面具有重要应用价值。图1. 中国西北地区草方格修复措施及生物群落组成的时间变化图2. 草方格恢复区与自然生态系统生物群落组成差异的时间变化及关键转变阈值![]()
图3. 植物和土壤微生物群落组成变化的主要驱动因素图4. 正负响应指示物种的相关性网络及主要模块的组成该研究得到国家重点研发计划“气候变化对我国干旱、半干旱区生态系统的影响及生态风险评估”（2023YFF0805600）和国家自然科学基金（32001192, 32225032, 32271597）等项目的共同资助。
来源：3E生态保护与修复
原标题：Ecological Applications 兰州大学生态学院邓建明团队：人工草方格修复驱动了荒漠化生态系统生物群落演替和构建
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