東北地理所在半干旱區退化濕地植物功能性狀對生態功能調控機制方面取得進展
人類活動對濕地生態功能的影響日益顯著，在半干旱地區尤為突出。研究植物功能性狀及其交互網絡，有助于揭示生態系統功能變異的內在機制。本研究以松嫩平原西部及西北半干旱區的典型退化濕地為研究區域，系統分析了植物功能性狀的變化特征，從性狀角度揭示了生態功能變化的驅動機制。
研究團隊比較了不同管理措施下（包括天然無干擾、刈割、輕度放牧、刈割+放牧、重度放牧）濕地以及灌木入侵濕地的植物葉片性狀與根系性狀，結合土壤碳氮含量、植被生產力和植物多樣性等關鍵生態功能指標，解析了基于性狀的關鍵生態功能變化路徑。
研究結果表明，葉片碳與根系磷的協同作用共同決定了土壤有機碳和全氮含量；同時，葉片碳與莖碳含量之間的權衡關系也影響了有機碳和全氮的積累，說明地上與地下性狀的相互作用在半干旱區濕地土壤碳氮累積中具有重要調控作用。此外，相比于地上性狀，根系性狀組合及其關聯關系也可作為評估退化濕地植物多樣性與生物量的可靠預測指標。在灌木入侵濕地中，土壤含水量的降低促進了植物多樣性的增加，但導致典型濕地物種減少，這一過程通過葉面積與葉片干物質量之間的權衡關系實現，并受到土壤pH的顯著間接調控。
圖1. 退化濕地植物功能性狀對土壤有機碳和全氮的調控途徑
該研究證實了半干旱區濕地植物通過平衡地上與地下部分的資源分配策略，構建復雜的性狀交互網絡，以應對人為干擾與灌木入侵等環境脅迫，并最終調控關鍵生態功能的形成過程。相關成果發表于國際期刊Agriculture,Ecosystems and Environment、Land Degradation & Development和Ecological Complexity，論文由碩士研究生施可可、呂麥為第一作者，安雨副研究員（通訊作者）、張洺也特別研究助理（通訊作者）、佟守正研究員等共同完成。研究工作得到國家重點研發計劃（2024YFF1306400）、國家自然科學基金面上項目（42471066）、吉林省重大科技專項（20230303005SF）、寧夏回族自治區重點研發計劃（2024BEG02001）等資助。
論文信息及鏈接如下：
1. An,Y.,Wang,L.,Zhang,M.,Tong,S.,Li,Y.,Wu,H.,Jiang,M.,Wang,X.,Guo,Y.,Jiang,L. (2025). Synergies and trade-offs between aboveground and belowground traits explain the dynamics of soil organic carbon and nitrogen in wetlands undergoing agricultural management changes in semi-arid regions.?Agriculture,Ecosystems & Environment,?381,109432. https://doi.org/10.1016/j.agee.2024.109432.
2. Shi,K.,Wang,X.,Wang,L.,Li,Y.,Zhang,M.,An,Y.,Tong,S.,Wu,H. (2025). Soil properties and plant functional traits jointly determine the wetland plant diversity undergoing shrub encroachment in a semi‐arid region.?Land Degradation & Development. https://doi.org/10.1002/ldr.70213.
3. Lv,M.,Li,Y.,Zhang,M.,An,Y.,Tong,S.,Wu,H. 2025. Are root functional traits good predictors of wetland plant diversity and biomass under agricultural managements in a semi-arid region?Ecological Complexity,64,101147. https://doi.org/10.1016/j.ecocom.2025.101147.
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吉公網安備22017302000214號
