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拔尖计划学生彭昭宇同学以第一作者在《Land Degradation & Development》发表拔尖成果


发布日期:2022-04-18

我院2016级生态学专业本科生彭昭宇同学以第一作者在《Land Degradation & Development》发表拔尖计划研究成果文章“Effect paths of environmental factors and community attributes on aboveground net primary productivity of a temperate grassland”。

草地地上净初级生产力(ANPP)可直接反映草地生长状况和评价草地生态系统服务功能,同时也是草地退化的敏感指标,其受环境因子和植物群落属性的共同影响。然而,以往的研究主要集中在环境因子和植物群落属性对ANPP的单独影响上,环境因子和植物群落属性对ANPP的影响路径难以量化。本研究以中国北方农牧交错带温带草原为研究区,通过分层取样的方法,采用结构方程模型,定量分析了环境因子和植物群落属性对草地ANPP的影响路径。

 

图1 中国北方农牧交错带及采样点概况
(主图绿点为采样点位置,次图显示了中国北方农牧交错带的位置和交错带内的植被类型)

 


图2 ANPP与气候因子和植物群落属性相关性

 

研究表明,环境因子可通过群落属性间接影响ANPP,植物群落属性在环境因子影响ANPP的过程中起着重要作用。生长季降水是影响草地ANPP的最关键因素,其对ANPP的直接影响(标准化直接效应SDE = 0.401, p<0.05)是主要路径。温度升高一方面直接促进ANPP (SDE = 0.230, p<0.05),另一方面通过调节地上分蘖数间接影响ANPP (标准化间接效应SIE = 0.110)。与气候条件相比,土壤质地、载畜量和人口数量对草地ANPP的影响较小(SIE = 0.011,-0.059和0.004),土壤含沙量的增加降低了分蘖数进一步影响了ANPP (SIE = 0.011, p<0.05)。人口数量通过改变物种多样性影响ANPP (SIE = -0.059, p<0.05),载畜量的增加通过使土壤粗化降低ANPP。

 

表1 SEM结果中各影响因子对ANPP的标准化直接效应和间接效应及总标准化效应

 

本研究以中国北方温带草原为研究对象,定量分析了环境因子和植物群落属性对草地ANPP的直接和间接影响。研究结果表明,在区域尺度上,降水等气候因子对ANPP的贡献率是土壤质地和人类活动的10-40倍,因此,区域尺度上气候变化对草地生产力提升的限制作用值得关注。此外,提高物种多样性和增加植被覆盖度是快速提高草地生产力的有效措施,将有效缓解气候变化对退化草地的负面影响。

 

北京大学威尼斯welcome登录入口2020级研究生彭昭宇为第一作者,刘鸿雁教授为论文通讯作者。该成果获得国家重点研发计划(2016YFC0500701),地理科学拔尖人才培养计划等项目资助。

论文链接:https://doi.org/10.1002/ldr.3970

 

第一作者简介

彭昭宇,北京大学威尼斯welcome登录入口2016级本科生,生态学专业,2017年9月加入拔尖计划基地,师从刘鸿雁老师开展科研训练。曾获北京大学三好学生、北京大学优秀学生干部、北京大学优秀共产党员、北京大学校长奖学金、北京大学三等奖学金等,毕业后保研至北京大学威尼斯welcome登录入口继续攻读自然地理学专业博士学位。

 

 

 

指导教师简介

刘鸿雁,北京大学博雅特聘教授,国家杰出青年基金获得者,科技部“植被恢复与固碳耗水”创新团队负责人,德国洪堡学者。从事植被生态学与植物地理学研究,系统开展全球变化背景下东亚生态脆弱区研究。在Nature Communications, Global Change Biology, Earth Science Reviews等刊物发表SCI论文200余篇,出版《植物地理学》等教材及《第四纪生态学与全球变化》等。曾获教育部自然科学奖二等奖、北京市教学成果一等奖、北京大学教学卓越奖等。担任中国生态学会常务理事、中国地理学会生物地理专业委员会主任及中国遥感应用协会环境遥感分会理事长等学术职务。

 

 

 

 
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