在中国西北部干旱、多风且沙质严重的地区，土壤特性和生物多样性共同调节着沙漠草原退化过程中的生态系统多功能性

《Plant and Soil》：Soil properties and biodiversity co-regulate ecosystem multifunctionality of desert steppe degradation in the arid wind and sandy area of northwest China

荒漠草原退化通过生物多样性减少和土壤理化性质恶化显著降低生态系统多功能性，早期生物多样性主导功能，后期土壤因子成为主要限制因素。

　　

摘要

背景与目的

干旱多风地区的沙漠草原退化与生物多样性丧失、土壤质量下降以及生态系统功能减弱密切相关。然而，这种退化对生态系统多功能性（EMF）的影响机制尚不清楚，尤其是生物因素与非生物因素之间的相互作用及其相对贡献。

方法

本研究采用时空替代方法，以不同退化程度的沙漠草原作为实验地点。通过将随机森林模型与结构方程模型（SEM）相结合，我们定量分析了影响生态系统多功能性的因素及其相对贡献，从而阐明了沙漠草原退化过程中生态系统多功能性的维持机制。

结果

沙漠草原的退化显著降低了生态系统多功能性。然而，不同的功能指标对退化的响应各不相同。草原退化表现为植物和微生物多样性的显著下降，同时伴随着土壤肥力的降低、土壤pH值和容重增加以及土壤粘粒含量的减少。生态系统多功能性与植物和微生物多样性呈显著正相关，但与土壤pH值和容重呈显著负相关。此外，草原退化还导致土壤粘粒含量减少和沙粒含量增加，这些因素间接影响了植物和微生物多样性，从而导致生态系统多功能性的下降。

结论

沙漠草原的退化降低了生态系统多功能性指数；非生物因素间接影响了生态系统多功能性的降低，而生物多样性是生态系统多功能性变化的重要驱动因素。在草原退化的初期阶段，生物多样性主导着生态系统功能；随着退化的加剧，土壤的物理和化学性质恶化，非生物因素成为主要限制因素。

背景与目的

干旱多风地区的沙漠草原退化与生物多样性丧失、土壤质量下降以及生态系统功能减弱密切相关。然而，这种退化对生态系统多功能性（EMF）的影响机制仍不清楚，尤其是生物因素与非生物因素之间的相互作用及其相对贡献。

方法

本研究采用时空替代方法，以不同退化程度的沙漠草原作为实验地点。通过将随机森林模型与结构方程模型（SEM）相结合，我们定量分析了影响生态系统多功能性的因素及其相对贡献，从而阐明了沙漠草原退化过程中生态系统多功能性的维持机制。

结果

沙漠草原的退化显著降低了生态系统多功能性。然而，不同的功能指标对退化的响应各不相同。草原退化表现为植物和微生物多样性的显著下降，同时伴随着土壤肥力的降低、土壤pH值和容重增加以及土壤粘粒含量的减少。生态系统多功能性与植物和微生物多样性呈显著正相关，但与土壤pH值和容重呈显著负相关。此外，草原退化还导致土壤粘粒含量减少和沙粒含量增加，这些因素间接影响了植物和微生物多样性，从而导致生态系统多功能性的下降。

结论

沙漠草原的退化降低了生态系统多功能性指数；非生物因素间接影响了生态系统多功能性的降低，而生物多样性是生态系统多功能性变化的重要驱动因素。在草原退化的初期阶段，生物多样性主导着生态系统功能；随着退化的加剧，土壤的物理和化学性质恶化，非生物因素成为主要限制因素。