2025年1月29日，Nature期刊在線發(fā)表了“Contrasting drought sensitivity of Eurasian and North American grasslands”的研究成果，該成果以河北大學(xué)為第一通訊單位，是河北大學(xué)在Nature期刊發(fā)表論文的首次突破。

河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/中國科學(xué)院植物研究所韓興國教授和科羅拉多州立大學(xué)Melinda Smith教授為論文的共同通訊作者，北京林業(yè)大學(xué)草業(yè)與草原學(xué)院庾強教授為第一作者，河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院姜勇教授、中國科學(xué)院植物研究所李凌浩研究員、地理科學(xué)與資源研究所于貴瑞院士等為論文的共同作者。

該論文闡明了中國和美國草原生態(tài)系統(tǒng)對干旱敏感性的差異性響應(yīng)機制。該研究對預(yù)測未來氣候變化情景下草原生態(tài)系統(tǒng)對長期干旱的生態(tài)響應(yīng)具有重要的科學(xué)意義，可為應(yīng)對氣候變化和草原生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理提供理論支撐。

極端干旱通常會降低草原生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，進而削弱自然生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。然而，不同類型的草原在經(jīng)歷多年極端干早時，這種負面影響會有多大差異，以及這種差異隨時間如何變化尚不清楚。該研究通過2013年設(shè)置的中美草原生態(tài)系統(tǒng)極端干旱聯(lián)網(wǎng)實驗（圖1），模擬了連續(xù)四年生長季干旱（降雨量減少約66%），比較了歐亞草原和北美草原各6個具有代表性的草原生態(tài)系統(tǒng)的干旱敏感性。發(fā)現(xiàn)在歐亞草原，干旱導(dǎo)致植物地上生產(chǎn)力大幅下降，下降的程度隨著干旱年限而增加，表現(xiàn)為累積效應(yīng)；而在北美草原，植物地上生產(chǎn)力的下降幅度較小，下降的程度隨著干旱年限沒有顯著增加，表現(xiàn)為適應(yīng)效應(yīng)（圖2）。干旱對物種豐富度的影響在歐亞草原從增加轉(zhuǎn)變?yōu)榻档停诒泵啦菰瓌t從降低轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾樱@些不同的變化是由非優(yōu)勢物種的變化驅(qū)動的。物種豐富度尤其是非優(yōu)勢物種的豐富度相反的變化，導(dǎo)致歐亞和北美草原具有截然不同的干旱敏感性。該研究結(jié)果表明，歐亞草原對極端干旱的敏感性高于北美草原，而非優(yōu)勢物種在決定極端干旱對草原生產(chǎn)力的影響方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

圖1 極端干旱聯(lián)網(wǎng)實驗站點分布及干旱處理示意圖

圖2 四年極端干旱對植物生產(chǎn)力和多樣性的影響

論文信息：Qiang Yu, Chong Xu, Honghui Wu, Yuguang Ke, Xiaoan Zuo, Wentao Luo, Haiyan Ren, Qian Gu, Hongqiang Wang, Wang Ma, Alan K. Knapp, Scott L. Collins, Jennifer A. Rudgers, Yiqi Luo, Yann Hautier, Chengjie Wang, Zhengwen Wang, Yong Jiang, Guodong Han, Yingzhi Gao, Nianpeng He, Juntao Zhu, Shikui Dong,Xiaoping Xin, Guirui Yu, Melinda D. Smith*, Linghao Li & Xingguo Han*.?2025. Contrasting drought sensitivity of Eurasian and North American grasslands.Nature,https://doi.org/10.1038/s41586-024-08478-7

(科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院、生命科學(xué)學(xué)院 供稿）