《10年思考:草原生态系统对全球环境变化的响应》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 金慧敏
  • 发布时间:2017-04-26
  • 地球的生物多样性和植物吸收的碳或初级生产力,是错综复杂且相互关联的,是构成许多重要生态系统过程的基础,并依赖于环境因素之间的相互作用,其中许多正在被人类活动所改变。因为生态理论涵盖了物种和环境,因此控制多样性和生产力的大多数因子实证试验是可观察的单点现场实验或荟萃分析,它限制了我们对点响应水平上变量的理解和一般机构的测试。

    美国明尼苏达大学、联合国地质调查局湿地与水产研究中心、德国亥姆霍兹环境研究中心以及加拿大圭尔夫大学的联合科学家团队综合分析了10年的全球分布式协调实验和营养网络(nutnet),表明物种多样性提高了生态系统生产力和稳定性,并且养分供应和草食动物多样性通过组分变化控制了多样性,包括外来物种入侵和乡土物种灭绝。分布式实验网络是一个强大的工具,可用于测试和多理论整合,并为全球未来生态系统变化影响生成多变量预测。

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    • 编译者:张毅
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    • 来源专题:农业立体污染防治
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    • 氮沉积和对流层臭氧是造成植被破坏的重要因素,但这两者间相互作用造成的影响还鲜为人知。本研究对长期的氮沉积是否可以改变一个半自然植被群落对臭氧的敏感性进行了评估。在英国沙丘草原沿氮梯度(5–25?kg?N/ha/y,包括两个长期实验样地)进行围隔实验,并熏蒸2.5个月以模拟中度和高度臭氧暴露。对20种臭氧敏感物种的叶片所受的臭氧破坏进行了定量分析。测量了土壤溶液中溶解的有机碳(DOC)和土壤胞外酶,以研究氮沉积对土壤进程的次生影响。围隔实验中氮沉积量最高地方的植物叶片受到的臭氧损伤最小,而受氮污染最轻地方的植物叶片受臭氧的损伤最严重。这是由植被群论敏感性差异造成的结果,而非物种的不同。受氮污染的地点,对臭氧敏感的杂草和莎草较少,耐臭氧的草类相对较多。围隔实验中植被组成的不同与氮沉积的关系传达了对不同地点对臭氧的不同复原力。在最高含量臭氧处理条件下的围隔实验显示,土壤溶液中溶解的有机碳(DOC)升高,且氮沉积增加。这说明,即使表现出的叶片损伤相对较小,这些“臭氧复原”植被群落可能通过降低吸收光合产物的能力来维持生理损伤,随后这些损伤以溶解的有机碳(DOC)形式通过根部进入土壤。我们得出的结论是,对于沙丘草原而言,臭氧暴露风险最高的地区是长期氮沉降水平最低的地区。本研究凸显了除了考虑污染物对单个物种的影响之外,考虑污染物对植被群落和生态系统范围内的影响是非常重要的。同时,本研究还强调保护“清洁”生境免受空气污染和其他环境压力的必要性。