净初级生产力的形成和维持是生态系统的基础功能，由地上和地下生产力两部分构成。长期以来，由于受到取样条件、研究方法、研究成本等多方面的限制，对地下生产力的了解远远滞后于对地上生产力的了解。全球陆地生态系统平均而言，地下生产力占总生产力的46%，而在草原生态系统中这一数字为64%。

中国科学院沈阳应用生态研究所生态化学计量学组研究团队依托在内蒙古额尔古纳建立的草甸草原氮素添加控制实验平台，基于对96个群落的地上和地下生产力为期五年的连续监测(2016-2020年)，结合多尺度生产力稳定性理论框架，研究了不同空间尺度(局域、区域) 草甸草原地上、地下以及总生产力稳定性在多种氮素输入量条件下的变化情况。

研究显示，随着氮素输入量的增加，植物多样性逐渐丧失，进而降低了局域和区域尺度上的地上生产力稳定性，但没有改变两种空间尺度上的地下生产力稳定性和总生产力稳定性。地下生产力稳定性决定了总生产力稳定性对氮添加的响应模式。对于地上生产力和地下生产力而言，其空间异步性在维持区域尺度上生产力的稳定性方面均发挥重要作用。这同时说明，地下生产力的稳定性对氮素输入的响应与地上生产力的响应截然不同。由于地下生产力对总生产力的较大贡献，该研究认为，以往研究中所得到的“氮素输入降低地上生产力稳定性”的结论不能简单推至生态系统总生产力。

相关成果发表在Global Change Biology上。研究得到国家自然科学基金等资助。

利用结构方程模型解析氮添加对草甸草原生产力稳定性的影响

来源:中国科学院沈阳应用生态研究所

【来源:中科院之声】

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