全球气候变化背景下极端降水事件频发将会影响半干旱草原土壤氮(N)的转化过程, 但土壤氮转化关键过程如何响应降水变化及其总氮矿化速率对不同降水水平的敏感性尚不清楚。该研究依托中国北方草原全球变化联网试验平台的草甸草原, 典型草原和荒漠草原3种草原类型, 采用15N库稀释法, 测定了土壤总氮矿化速率(GNM)、土壤总硝化速率(GN), 以及相关的生物(微生物生物量碳含量、氮含量、地下生物量(BGB))、非生物(土壤温度(ST)、土壤含水量(SWC))和土壤底物(土壤铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3—N)、可溶性有机碳、氮含量)指标。结果表明: 不同类型草原GNM存在显著差异, 从高到低依次是草甸草原((3.284 ± 0.613) mg·kg–1·d–1)、典型草原((1.370 ± 0.167) mg·kg–1·d–1)和荒漠草原((0.724 ± 0.216) mg·kg–1·d–1)。增减50%的降水对3种草原土壤GNM和GN没有产生显著影响。典型草原和荒漠草原土壤GNM和GN对减少降水的敏感性显著高于降水增加的敏感性, 而草甸草原土壤GNM和GN的敏感性在增减降水间无显著差异。结构方程模型(SEM)分析揭示了土壤水分是影响土壤GNM的主要因子。以上结果表明短期的极端降水对中国北方3种重要草原土壤GNM和GN没有产生显著影响, 但改变了其对降水变化的敏感性。未来极端降水事件增加如何影响陆地生态系统土壤N的转化过程尚需进行长时间尺度, 大空间格局的系统研究

植物与土壤微生物在调节陆地生态系统功能和稳定性中起着至关重要的作用, 探讨植物、土壤微生物群落物种组成与多样性的海拔变化格局及其驱动机制对理解全球变化下陆地生态系统的响应与生物多样性维持机制意义深远。该研究以昆仑山北坡山地草原为对象, 在三个草原类型设置垂直梯度实验, 通过群落调查、室内实验与Illumina高通量测序技术并结合气候数据, 研究了干旱区山地草原植物、土壤微生物群落结构与多样性沿海拔梯度(2 200–3 800 m)的变化格局及其潜在关系。结果表明: 干旱区山地草原植物群落物种多样性、生物量与土壤细菌、真菌群落物种多样性及土壤养分含量沿海拔梯度呈单调递增格局, 至高寒草原最高; 土壤真菌对梯度环境变化较细菌敏感, 海拔梯度变化引起植物群落与土壤真菌群落发生了变化, 而土壤细菌群落结构未发生明显变化。植物群落物种多样性、生物量与土壤微生物群落物种多样性显著相关, 其与细菌多样性的联系强于真菌。植物、土壤微生物群落物种多样性与年降水量、土壤养分(碳、磷、钾)含量呈显著正相关关系, 而与年平均气温呈显著负相关关系。格局分析表明, 海拔(地理距离)、气候因子对植物、土壤微生物多样性的解释率大于土壤因子, 海拔梯度引起的气候因子变化(年降水量、气温)是植物、土壤微生物群落变化的主导驱动因素, 但作用不同; 而土壤养分对植物、土壤微生物群落物种多样性也起着重要的作用。综上所述, 干旱区山地局域尺度上草原植物与土壤微生物群落的区域分布格局主要受海拔梯度变化引起的气候因子与土壤因子共同调控。该研究揭示了干旱区气候因子是驱动山地草原生态系统植物、土壤微生物群落分布格局与结构变化的主导因子, 土壤微生物(尤其是细菌)多样性对提高草原群落生产力发挥重要作用。

在养分受限的农牧交错带盐渍化草地, 农业施肥诱导的氮输入增加和土地利用方式的改变通常会使土壤可利用养分发生变化, 进而影响植物净初级生产力。然而, 受年际降水量的影响, 植物净初级生产力对氮添加与刈割的响应是否随降水量的改变而变化, 仍存在很大的不确定性。因此, 该研究以中国北方农牧交错带盐渍化草地为研究对象, 依托山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站的氮形态与刈割试验平台, 实验设置了包括对照和模拟氮沉降实验中常用的两种氮化合物(硝酸铵和尿素), 并交叉刈割与不刈割处理, 共6个处理, 研究植物净初级生产力对氮添加与刈割的响应。研究结果表明: (1)无论在刈割还是非刈割处理下, 短期硝酸铵和尿素添加均显著提高了土壤中无机氮含量, 进而提高了植物地上(ANPP)、地下(BNPP)及总净初级生产力(NPP); (2) ANPP、BNPP、NPP、无机氮含量及土壤含水量表现出明显的年际差异, 具体表现为在湿润年(2018)年显著高于干旱年(2017); (3)短期氮添加与年份的交互作用对NPP有显著影响。在湿润年, 氮添加对NPP的正效应显著高于干旱年, 这主要与土壤氮水的协同效应有关; (4)刈割降低了NPP, 且与年份的交互作用对BNPP/ANPP有显著影响; 在干旱年, 刈割整体降低了BNPP/ANPP, 然而, 在湿润年, 这种负效应逐渐减弱, 甚至转变为正效应。这些结果强调了自然降水量在调控农牧交错带盐渍化草地净初级生产力对人为干扰的响应中发挥着至关重要的作用, 也进一步说明农牧交错带盐渍化草地生态系统受氮和水的共同限制

全球变化背景下, 地下生态过程的变化已成为生态学领域关注的热点问题之一。菌根是植物根系与菌根真菌形成的共生体。作为与树木相关的两种菌根真菌, 丛枝菌根和外生菌根真菌广泛分布于陆地生态系统中, 且在形态和功能上存在显著差异。根系分泌物作为植物与土壤进行物质能量交换和信息传递的重要媒介, 在土壤碳动态变化中发挥着重要作用。不同菌根类型树种能够通过根系分泌物不断地调整有机质输入数量和化学组成来积极响应环境变化, 影响森林生态系统养分动态及循环过程。而目前对不同菌根类型树种根系分泌物的组成和功能、变化规律及对植物与土壤的影响机制尚未明确。为此, 该文围绕目前该领域国内外的前沿动态, 针对不同菌根类型树种的根系分泌物特征、影响机制及其根际效应进行了综述, 以期为不同菌根类型树种的根系分泌物对全球变化的响应和适应机制研究提供参考。此外, 还提出了未来需要深入研究的方向: (1)加强对不同菌根类型树种根系分泌物的系统性研究; (2)加强菌根类型与其他环境因子耦合对根系分泌物的影响机制研究; (3)利用更加精准的技术手段, 以全面深入地了解不同菌根类型树种根系分泌物特征的变化; (4)从植物生理和代谢角度深入揭示不同菌根类型树种根系分泌物的影响机理; (5)对不同菌根类型树种开展长期动态监测和模拟实验, 预测其根系分泌物对土壤生态过程的影响。

摘 要 【目的】植物性系统是影响植物交配、遗传、进化与物种分布的重要繁殖特征，根据花器官雌蕊与雄蕊分布位置不同，可将性系统分为两性花、雌雄异株与雌雄同株。【方法】本文以戴云山不同海拔(900-1600 m)森林群落为研究对象，分析木本植物性系统数量特征的海拔梯度变化，采用Mantel相关性探讨性系统与环境因子之间的相关关系。【主要结果】1.样地内共有木本植物85种，其中两性花植物49种(57.6%)，雌雄异株植物26种(30.6%)，雌雄同株植物10种(11.8%)。2.随着海拔升高，两性花与雌雄异株植株数显著增加，两性花与雌雄异株物种比例无明显变化，雌雄同株植株数与物种比例显著下降。3.随海拔升高，性系统Shannon-Wiener多样性指数与Pielou均匀度指数总体下降，Simpson优势度指数无明显变化。4.土壤有效磷与土壤温度是驱动木本植物性系统数量特征海拔梯度变化的最重要因子。综上，戴云山木本植物性系统数量特征沿海拔梯度存在显著差异，性系统的海拔分布对环境变化高度敏感，表明植物通过调节性系统组成适应环境变化，从而确保种群持续生存和繁衍。

阿里西部札达象泉河河谷是青藏高原山地荒漠的主要分布区之一，但关于该地区的荒漠植被资料较为缺乏。为摸清该地区荒漠植被本底，本研究基于2018~2023年在西藏阿里札达野外调查得到42个荒漠样地，对札达荒漠植被进行分类和群落特征分析，结果发现：西藏阿里札达共计8种荒漠群系，包括温性灌木荒漠2种：变色锦鸡儿（Caragana versicolor）荒漠、中麻黄（Ephedra intermedia）荒漠；温性半灌木与草本荒漠6种：灌木亚菊（Ajania fruticulosa）荒漠、山岭麻黄（Ephedra gerardiana）荒漠、驼绒藜（Krascheninnikovia ceratoides）荒漠、心叶驼绒藜（Krascheninnikovia eversmanniana）荒漠、雀苣（Lactuca orientalis）荒漠和西藏绢蒿（Seriphidium thomsonianum）荒漠，其中变色锦鸡儿荒漠、山岭麻黄荒漠、心叶驼绒藜荒漠、雀苣荒漠和西藏绢蒿荒漠为新记录的荒漠类型。共记录到维管植物82种，隶属于20科51属。其中，生活型以地面芽植物或多年生杂类草为主；水分生态类型以超旱生、典型旱生植物居多，包括所有荒漠植被的建群种和大部分伴生种，如灌木亚菊、中麻黄、驼绒藜、雀苣、心叶驼绒藜、燥原荠（Stevenia canescens）、盐生草（Halogeton glomeratus）等；区系地理成分以中亚-亚洲中部成分为多，其次为青藏高原和东古北极成分。研究结果为了解该区域荒漠植被资源现状及其分布特征和开展区域生物多样性保护等相关研究提供基础数据和资料。