草原植被物种组成与土壤种子库物种组成之间的关系决定着群落演替进程和生态系统的稳定性。已有研究表明,在非利用状态的围封草原中,氮输入会导致其植物群落与土壤种子库在物种组成方面发生解耦。目前关于草地利用方式如何改变氮输入对地上植被与土壤种子库组成关系的机制尚不明确。
中国科学院沈阳应用生态研究所沙地和退化草地近自然恢复与多功能提升创新组群依托额尔古纳森林草原过渡带生态系统研究站长期控制实验平台,系统探讨了草甸草原植物群落与土壤种子库之间物种组成的耦联关系对氮添加与牧草收获的响应及其机制。
研究发现,在围封的草原群落中,氮添加通过增加地上植被与土壤种子库之间的丰度梯度变化,导致植被与土壤种子库的物种组成相异性提高(图1a, b);而在每年进行牧草收获的草原群落中,氮添加并未显著改变地上植被与土壤种子库组成之间的耦合关系。每年进行牧草收获使得植物群落中禾草与土壤种子库中杂类草的多度提高,增加了地上与地下群落间的多度平衡变化,导致植被与土壤种子库组成关系的解耦(图1a, c)。以上结果证实,氮素输入对草原地上植被与土壤种子库物种组成耦联关系的影响具有明显的背景依赖性。因此,在预测草原植物群落更新与演替动态对资源可利用性变化的响应时,应充分考虑草地的利用与管理方式。
研究结果以“The context dependency of nitrogen deposition impacts on the compositional coupling between aboveground vegetation and soil seed bank”为题发表于Plant Diversity期刊。博士研究生特尼乌为第一作者,吕晓涛研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468265925002240

图 1 氮添加与刈割处理对地上植被与土壤种子库之间的(a)组成相异性,(b)丰度梯度变化以及(c)丰度平衡变化的影响。




