尽管在气候扰动下稳定性存在差异，但内蒙古草原的净初级生产力仍有所提高

《BMC Plant Biology》：Enhanced net primary productivity across Inner Mongolian grasslands despite diverging stability under climate perturbations

　　

摘要

背景

了解生态系统在频繁气候变化下的功能对于预测生态系统稳定性至关重要。虽然研究表明稳定的生态系统能够抵御极端气候，但关于这种稳定性是源于其对扰动的抵抗力（吸收冲击的能力）、恢复力（从干扰中恢复的能力），还是两者的结合，目前尚无定论。我们利用年净初级生产力（NPP）、标准化降水蒸发蒸腾指数（SPEI）和干旱指数（AI），研究了2000年至2019年间内蒙古地区草地草原、典型草原、草原沙漠和沙漠草原的（i）NPP的时空变化，（ii）NPP、SPEI和AI之间的相关性，以及（iii）这些生态系统的抵抗力和恢复力。

结果

尽管年际间存在较大变异性，所有类型的草原的NPP均呈上升趋势，从沙漠草原的1.21克碳每平方米每年到草地草原的4.54克碳每平方米每年不等。草地草原的NPP最高（251克碳每平方米每年），其次是典型草原（160克碳每平方米每年）、草原沙漠（95克碳每平方米每年）和沙漠草原（83克碳每平方米每年）。所有类型的草原中，NPP随SPEI值的增加而显著增加，在草原沙漠和沙漠草原中，NPP还随AI值的上升而增加。控制二氧化碳（CO₂影响的偏相关分析证实，NPP与降水量在所有类型的草原中均保持显著的正相关关系。草地草原的物种丰富度在9到14种之间，典型草原在7到17种之间，草原沙漠在5到10种之间。测量结果显示，这三种草原类型的NPP随着物种丰富度的增加而增加，表明了多样性与生产力之间的正相关关系。除了沙漠草原外，所有类型的植被在干旱（湿润）气候条件下的抵抗力较低（较高），而在干旱（湿润）气候条件下的恢复力较高（较低）。典型草原、草地草原和草原沙漠容易受到极端干旱气候的影响，因为这些草原对极端干旱气候的抵抗力较低。然而，这些草原在极端干旱气候后的恢复力较强，表明它们在干旱条件下的恢复速度比在湿润条件下的恢复速度更快。

结论

观察到的植被生产力增加和不同的稳定性对牧民、景观管理者和保护工作者的草原管理具有实际意义。所证明的多样性与生产力之间的正相关关系表明，保持较高的物种丰富度可以在极端气候期间缓解生产力损失，而草原沙漠和沙漠草原中NPP与AI的相关性为干旱准备提供了早期预警指标。