東北地理所在干旱和養分富集如何影響灌木在草本濕地中擴張方面取得新進展
全球氣候變化影響下，北方草本濕地中的灌木擴張現象持續加劇，揭示灌木擴張機制可以為預測濕地植被格局對全球變化的響應和反饋提供理論依據。灌木建殖（種子萌發、幼苗存活和生長）是灌木生活史的重要階段，可能會受到全球變化引起的干旱化和氮富集的協同影響，但是這一假設尚未被證實。
圖 1 實驗設計示意圖
本研究在我國北方草本濕地生態系統進行連續三年的野外控制實驗，探討干旱化和養分富集對灌木在草本沼澤中建殖的影響（圖 1）。通過設置不同水位（淹水vs.干旱）和養分（對照vs.氮添加）的全因子交互處理，并在每種處理水平下播種多種灌木種子，記錄灌木種子萌發，幼苗存活，幼苗生長以及周圍草本植被群落的生長情況，進而研究干旱化和氮富集對灌木在草本植物群落中擴張的直接和間接影響。
圖 2 干旱化和養分富集對灌木種子萌發、幼苗存活的影響
圖 3 干旱化和養分富集對灌木幼苗存活影響的結構方程模型
結果發現第一年干旱化會顯著增加灌木植物的種子萌發和幼苗存活，且對幼苗存活的促進作用一直持續到后兩年（圖 2）。結構方程模型顯示干旱化通過間接降低灌木和草本植物對地上光資源的不對稱性競爭進而促進了灌木幼苗的存活（圖 3）。此外，三年持續的淹水處理導致了灌木幼苗全部死亡，但是經過三年的干旱處理后，氮添加顯著地增加了灌木植株的葉片數、株高和莖粗（圖 4）。
圖 4 干旱化和養分富集對灌木幼苗生長的影響
本研究表明了干旱化為灌木在淡水沼澤中的建殖提供了重要的基礎條件。當幼苗成熟后，氮富集可以通過促進灌木的生長進而促進其擴張。我們的研究通過探討干旱化和氮富集對本木植物不同建殖階段的影響，為探究全球變化背景下草本濕地中的灌木擴張機制提供了新視角。
研究成果近期在線發表于生態學權威期刊Journal of Ecology。本研究由中國科學院東北地理與農業生態研究所生物入侵生態學團隊副研究員單利平（第一作者）、訪問學者Ayub M. O. Oduor副教授、高級工程師譚穩穩和劉艷杰研究員（通訊作者）共同完成。該研究得到了國家自然科學基金青年科學基金項目（No. 41901054）的資助。
論文信息如下：Shan,L.,Oduor,A. M. O.,Tan,W.,&Liu,Y. (2025). Drainage and nitrogen enrichment facilitate the encroachment of woody plants at various developmental stages in freshwater marshes. Journal of Ecology,00,1–13.
論文鏈接：https://doi.org/10.1111/1365-2745.70030
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吉公網安備22017302000214號
