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草地是重要的生態(tài)系統(tǒng)類型之一，也是重要的生態(tài)屏障和畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，在維護生態(tài)安全、糧食安全乃至全球生態(tài)平衡方面發(fā)揮重要作用。近年來，人類活動加劇改變了全球大氣循環(huán)格局，干旱事件發(fā)生頻率增加，致使草地生產(chǎn)力逐年降低、生物多樣性日益下降。這影響了退化草地修復(fù)進程，制約了草原牧區(qū)可持續(xù)發(fā)展。因此，探討干旱化背景下草地生產(chǎn)力和結(jié)構(gòu)變化及其維持機制，是草地適應(yīng)性管理和可持續(xù)利用決策的關(guān)鍵和必要前提。

地下芽庫作為植物營養(yǎng)繁殖的基礎(chǔ)，在多年生草原植物維持與更新以及干擾后的恢復(fù)過程中具有重要作用。地下芽庫動態(tài)變化反映了植物對環(huán)境變化的適應(yīng)能力，直接決定和預(yù)測生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。當(dāng)前，關(guān)于草原植物地下芽庫如何響應(yīng)反復(fù)發(fā)生的極端干旱事件尚不清楚。

中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所科研人員以我國北方草地為研究對象，依托草地干旱聯(lián)網(wǎng)實驗平臺，探討了地上植物和地下芽庫對首次干旱和反復(fù)干旱的響應(yīng)特征。研究發(fā)現(xiàn)，首次干旱和反復(fù)干旱均降低了所有草原植物群落的地下芽密度，并削弱了大部分草原植物群落的地上分株密度。極端干旱降低了兩個更為干旱草原群落的芽與分株比值，表明在干旱脅迫下這類草原可能更易受到分生組織的限制。相比單次干旱，重復(fù)干旱僅對部分草原植物群落的地上分株與地下芽庫產(chǎn)生了更強的負(fù)面影響。這表明，頻繁發(fā)生的極端干旱事件可能對地下芽庫組成造成更嚴(yán)重的破壞。而這種影響在不同草原中并非完全一致，或與當(dāng)?shù)貧夂驐l件等因素相關(guān)。

上述成果有助于深化科研人員對我國北方草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能在氣候變化下的響應(yīng)規(guī)律的認(rèn)知，并為草原的可持續(xù)利用與功能優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

相關(guān)研究成果以Grassland bud and shoot demographic responses to single and recurrent droughts vary across an aridity gradient為題，發(fā)表在《生態(tài)學(xué)》（Ecology）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院相關(guān)項目等的支持。

首次干旱和反復(fù)極端干旱對地下芽庫群落組成的影響