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: 24

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 - 04 - 20
在全球变化背景下,滨海盐沼因其较强的固碳潜力,被视为重要的“蓝碳”生态系统。然而,近三十年来,原产北美大西洋海岸的外来植物互花米草在我国沿海盐沼迅速蔓延,持续扰动湿地生态结构与生物地球化学过程,也让盐沼蓝碳功能面临新的不确定性。互花米草的扩张,究竟是在提升盐沼的固碳能力,还是在悄然削弱这一重要生态系统的调节功能?一项发表在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》的研究给出了答案。 为什么这项研究值得关注?盐沼、红树林、海草床等滨海生态系统是应对气候变化的重要自然解决方案,凭借碳封存、岸线防护、生物多样性维持等核心服务发挥关键作用。互花米草作为全球性滨海入侵植物,在我国沿海大面积扩散,严重改变湿地结构与生物地球化学循环。现有研究表明,互花米草入侵在促进土壤碳积累的同时,也可能显著提升温室气体排放,进而抵消部分蓝碳效益。然而,不同入侵年限下甲烷(CH₄)与二...
2026 - 04 - 13
研究背景土壤有机碳(SOC)是评价土壤肥力与生态可持续性的关键指标,也是大气CO2的重要碳汇。传统实验室测定方法虽精度高,但效率低、空间代表性不足,难以反映农田SOC的空间异质性。无人机高光谱遥感具有高分辨率、机动灵活、受大气干扰小等优势,已成为SOC快速估算的重要手段。但SOC高光谱反演易受土壤水分、地表粗糙度、颗粒组成、残茬覆盖与耕作措施等因素影响,不同预处理方法与建模算法适用性差异显著。因此,在真实农田环境下,如何提升模型的稳定性与可靠性,仍需系统研究。近期,西昌学院张万民老师团队在《Scientific Reports》发表了一篇研究,研究以青海省湟水河流域三个典型农田区为研究对象,通过无人机高光谱遥感技术与机器学习建模,成功实现了土壤有机碳含量的高精度估算与空间分布制图,为农田土壤碳库的快速、大范围、高分辨率监测提供了可靠的数据支撑和技术参考。研究方法研究团队选择青海省湟水河流域...
2026 - 04 - 13
研究背景盐碱土高盐、高pH、高钠离子并存,在全球干旱半干旱区广泛分布。过量盐分破坏土壤结构,阻碍水分渗透与孔隙流通,有机质难以积累,养分供应受阻,土壤肥力随之下滑。更关键的是,盐碱环境对微生物活性和酶促反应的抑制作用十分显著,养分循环功能的受损,是这类土壤作物产量长期偏低的重要原因之一。有机肥料是改良盐碱地的有效途径,它不仅能补充有机质、改善土壤理化性状,还能重塑微生物群落结构。然而,有机–矿物肥料配施究竟如何影响盐碱土中的微生物群落与功能基因,目前仍缺乏清晰的机制认识。近期,西安理工大学段曼莉老师团队在《Frontiers in Microbiology》发表了一项研究,团队以新疆和田地区的盐碱土为研究对象,开展了高粱 苏丹草的盆栽施肥实验。通过设置不同比例的有机肥与矿质肥配施处理,结合16S rRNA基因测序和高通量qPCR技术,系统解析了土壤理化性质、细菌群落结构及碳(C)、氮(N)...
2026 - 04 - 07
农药精准施用的挑战霜霉病等真菌性病害是全球葡萄生产中的重要威胁。近140年来,铜基抗菌化合物一直是防治植物病原菌的重要手段。然而,在实际操作中因杀菌剂施用不当及农药飘移,不仅造成经济损失,还会引致农业土壤持续污染。当前,水敏纸仍是农药飘移评估的常用方法,但该方法已被证明难以精准表征农药在葡萄园的整体沉积状况。高光谱成像技术凭借非破坏性、信息维度丰富的优势,已成功应用于葡萄品种分类、果实成熟度与品质评估、冠层实时监测等领域,而利用该技术实现叶片表面农药沉积量的定量检测,仍是亟待深入研究的开放性课题。近期,西班牙布尔戈斯大学的研究团队在《Data》发表了一篇Data Descriptor,公开了一个包含372幅葡萄叶片高光谱图像的数据集。该数据集系统揭示了3种杀菌剂在不同浓度和施用条件下的光谱差异,可为精准农业中的农药沉积监测、定量分析以及机器学习模型构建提供重要的数据基础。 图1.机械工作台...
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