北京理加联合科技有限公司

LICA United Technology Limited

服务热线: 13910499761 010-51292601
企业邮箱
应用支持 Application Support
News 应用支持

AMS | 群落内多样性才是稳定空间尺度草地生产力的关键!

日期: 2026-03-23
浏览次数: 45

AMS | 群落内多样性才是稳定空间尺度草地生产力的关键!

多样性与稳定性的尺度之谜

在全球气候变化和人类活动持续加剧的背景下,生物多样性丧失正在深刻改变生态系统功能,也削弱了生态系统稳定提供服务的能力。长久以来,科学家们都知道局域尺度的物种丰富度对草地群落稳定性有积极作用,而植物叶片经济谱的快慢功能性状权衡,也被证实能通过多种机制预测群落稳定性。然而,这种多样性-稳定性关系是否能够从局部尺度扩展到更大的空间尺度,仍是生态学中的一个重要问题。

针对这一科学问题,来自兰州大学刘向老师团队、西班牙巴斯克气候变化中心、荷兰乌得勒支大学等研究团队,通过对中国青藏高原和内蒙古高原235个草地的实地调查与遥感数据结合,系统揭示了植物多样性如何在多空间尺度上影响草地生产力的稳定性,相关成果发表于国际权威期刊《Nature Communications》。

 AMS | 群落内多样性才是稳定空间尺度草地生产力的关键!

图1. 研究区域、环境梯度和取样设计。

大尺度野外调查 + 遥感数据

研究设计:研究在2021年和2022年生长季,在青藏高原和内蒙古高原调查共计235个草地样点。每个样点设置一个50 m × 50 m样方,并在四个角各布设一个0.5 m × 0.5 m的小样方,用于调查物种丰富度和采集地上生物量;

数据收集:物种组成、地上生物量,叶片比叶面积、叶氮含量、叶磷含量等功能性状、并利用NASA Landsat卫星数据估算初级生产力的时间稳定性;

数据分析:结合结构方程模型(SEM),将稳定性划分为局部群落稳定性和空间异步性,探讨环境因子、物种多样性及功能多样性对不同尺度稳定性的直接和间接影响;

本研究中,科研人员采用Smartchem 450全自动化学分析仪,对植物叶片磷含量及土壤全磷含量开展精准定量检测。该仪器搭载先进的样品管密封技术,能有效减少样品蒸发与交叉污染问题,同时降低环境因素对检测参数的干扰,从技术层面保障了各项指标分析结果的准确性与可靠性。

 AMS | 群落内多样性才是稳定空间尺度草地生产力的关键!

图2.连接生物多样性与α稳定性及空间异步性的偏回归关系。

AMS | 群落内多样性才是稳定空间尺度草地生产力的关键! 

图3.将气候、土壤肥力与生物多样性关联至α稳定性及空间异步性的多组结构方程模型。

AMS | 群落内多样性才是稳定空间尺度草地生产力的关键! 

图4. 不同关系偏回归图。

研究发现

✅ 物种丰富度促进稳定性,功能多样性反而降低稳定性;

✅ 群落间的多样性对空间异步性无显著影响;

✅ 气候对不同区域的影响路径不同,但多样性作用一致:

Ø 在内蒙古高原,降水是影响α稳定性的主要因素,既直接作用,也通过增加物种丰富度间接促进稳定性;

Ø 而在青藏高原,物种丰富度是α稳定性的最强预测因子,降水则主要通过影响空间异步性发挥作用;

✅ 叶片经济谱的快慢性状与群落稳定性的关系具有生境依赖性;

为何β多样性“失效”?

研究区环境异质性相对均一;

未考虑地下功能性状;

样方空间距离较小;

地面调查与遥感数据的尺度不匹配;

启示

这项覆盖青藏高原与内蒙古高原的草地研究,清晰揭示了群落内的局域多样性是支撑草地生产力跨尺度稳定的关键驱动力,而群落间的多样性差异并未展现出显著的稳定效应。研究为理解气候变化背景下,不同空间尺度的生物多样性如何维持草地生态系统功能稳定提供了新的视角,也为我国草原生态保护修复工程的实施提供了重要的科学依据。未来,若能将地下功能性状、物种扩散能力等因素纳入考量,将更全面地理解生态系统在面对环境变化时的响应与适应能力。

发表期刊:Nature Communications 【影响因子:15.7】

研究单位:兰州大学、西班牙巴斯克气候变化中心、荷兰乌得勒支大学

研究地点:青藏高原、内蒙古高原

使用设备:Smartchem 450全自动化学分析仪

DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-69028-5


News / 相关新闻 More
2026 - 05 - 22
研究背景在全球变化研究中,河流、湖泊等内陆水体并非只是碳从陆地输送到海洋的通道,也是重要的碳转化与温室气体释放界面。进入水体的有机碳,一部分在水体中滞留埋藏,另一部分则通过微生物分解、厌氧产甲烷和气体扩散等过程转化为CO₂和CH₄,并释放到大气中。在快速城市化地区,土地利用变化、生活污水输入、河网改造和营养盐富集会进一步改变水体理化环境与碳循环过程。然而,不同类型城市水体的温室气体排放差异及其驱动机制仍有待明确。围绕这一问题,中国科学院南京地理与湖泊研究所程俊翔老师团队在国际期刊 《Science of the Total Environment》发表研究成果。研究以高度城市化地区苏州河湖系统为对象,开展 CH₄ 和 CO₂ 通量原位监测,并同步测定水体理化指标,系统揭示了不同类型城市水体温室气体排放的时空格局及主要驱动因素,为城市水体碳循环评估与排放管控提供了实测依据。 图1.苏州市土地...
2026 - 05 - 22
研究背景哈密瓜的风味品质和商品价值与甜度密切相关,而可溶性固形物含量(SSC)是评价果实甜度的重要指标。传统SSC检测多依赖折光仪测定,虽结果可靠,但需取样、榨汁或切片,具有破坏性,难以满足批量化、连续化和在线分选对快速无损检测的需求。高光谱成像技术融合了图像与光谱信息,能够间接反映果实内部化学成分(如糖、水分、酸度)的分布与含量,为非破坏性检测提供了新路径。然而,现有研究多集中于单一品种,跨品种检测的模型泛化能力仍面临挑战,尤其是哈密瓜这类果皮差异大、糖分分布不均的厚皮甜瓜。近日,青岛农业大学赵磊老师团队在《Symmetry》发表了一项研究,系统探索了高光谱成像结合机器学习在哈密瓜多品种可溶性固形物(SSC)无损检测中的应用,提出了一种基于RPD加权的集成模型,显著提升了跨品种预测的鲁棒性和准确性。 图1.光谱采集过程。研究方法样本准备:品种:西州蜜、伽师瓜、金凤凰、黑眉毛(各40个,共...
2026 - 05 - 18
研究背景全球气候变化正在改变干旱与半干旱草原生态系统的稳定性边界。随着年际降水波动增强、大气氮沉降加剧以及放牧压力持续存在,草原生态系统的稳定性正受到多重驱动因子的共同影响。物种丰富度(SR)和地上净初级生产力(ANPP)分别反映群落多样性与生态系统生产功能,二者之间的耦合关系被认为是评估草地稳定性和恢复力的重要生态学指标。然而,已有研究多关注单因子效应或静态气候条件下的生态响应,对于降水变异、放牧干扰和氮输入如何在不同降水年份中共同调控SR–ANPP耦合关系,仍缺乏系统认识。近期,兰州大学侯扶江老师和王晓波老师团队在《Earth's Future》上发表了一项研究,团队以黄土高原典型干旱草原为对象,探讨了不同降水年份下,放牧强度和氮添加如何影响SR与ANPP之间的耦合关系,并进一步解析了植物功能群和土壤因子在其中的调控机制。图1.长期放牧试验平台和氮添加试验区。UG、LG、MG和...
2026 - 05 - 18
研究背景松树枯萎病(PWD)是由松材线虫引发的毁灭性森林病害,具有传播快、致死率高和防控难度大的特点。当前防控多依赖病后治理,存在明显滞后性,难以满足早期预警需求。研究表明,PWD的发生发展与树体水分和叶绿素含量变化密切相关,二者可作为判断病害侵染程度的重要生理指标。然而,传统地面检测成本高、效率低,难以实现大范围、无损监测。近年来,随着光谱遥感技术的成熟,如何在病害无症状阶段实现早期识别,已成为防控研究的重点。然而,早期松树枯萎病的动态演变规律尚不明确,遥感监测的最佳时间窗口也缺乏系统性研究。近期,中国科学院空天信息创新研究院黄文江老师团队在《Ecological Informatics》发表了一项研究,研究通过构建“高光谱—色度—病理”多维监测框架,揭示了早期松树枯萎病的时间响应序列,并确定了遥感指标的最佳检测时机。 图1.研究区域概述。研究方法研究以安徽省宣城市麻姑山林场为研究区,选...
关闭窗口】【打印
Copyright ©2018-2023 北京理加联合科技有限公司
犀牛云提供企业云服务

北京理加联合科技有限公司

地址:北京市海淀区安宁庄东路18号光华创业园5号楼(生产研发)
          光华创业园科研楼四层
电话:13910499761 13910124070  010-51292601
传真:010-82899770-8014
邮箱:info@li-ca.com
邮编:100085

 



 


 


  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • *
  • 地址:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • *
  • 电子邮箱:
  • *
  • 邮政编码:
  • *
  • 留言主题:
  • *
  • 详细说明:
  • *
在线留言
关注我们
  • 官方微信
  • 官方手机端
友情链接:
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

5

电话号码管理

  • 010-51292601
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

展开