草地是我國重要的生態(tài)系統(tǒng)類型之一，為人類提供了豐富的資源和生態(tài)服務功能，是重要的生態(tài)屏障和畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，在維護國家生態(tài)安全、糧食安全乃至全球生態(tài)平衡中發(fā)揮重要作用。但近年來，人類活動加劇改變了全球大氣循環(huán)格局，干旱事件發(fā)生頻率顯著增加，致使草地生產(chǎn)力逐年降低、生物多樣性日益下降，影響退化草地修復進程，嚴重制約草原牧區(qū)可持續(xù)發(fā)展。因此，探討干旱化背景下草地生產(chǎn)力和結構變化及其維持機制，是草地適應性管理和可持續(xù)利用決策的關鍵和必要前提。地下芽庫作為植物營養(yǎng)繁殖的基礎在多年生草原植物維持與更新以及干擾后的恢復過程中發(fā)揮著關鍵作用，其動態(tài)變化反映了植物對環(huán)境變化的適應能力，并直接決定和預測生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能。然而，目前關于草原植物地下芽庫如何響應反復發(fā)生的極端干旱事件仍不清晰，亟待深入研究。

基于此，我所沙地與退化草地修復創(chuàng)新團隊以我國北方草地為研究對象，依托草地干旱聯(lián)網(wǎng)實驗平臺，系統(tǒng)探討了地上植物和地下芽庫對首次干旱(single drought)和反復干旱(recurrent drought)的響應特征。研究發(fā)現(xiàn)，首次干旱和反復干旱均顯著降低了所有草原植物群落的地下芽密度，并削弱了大部分草原植物群落的地上分株密度。極端干旱顯著降低了兩個更為干旱草原群落的芽與分株比值，表明在干旱脅迫下，這類草原可能更容易受到分生組織的限制。相比單次干旱，重復干旱僅對部分草原植物群落的地上分株與地下芽庫產(chǎn)生了更強的負面影響。上述結果表明，頻繁發(fā)生的極端干旱事件可能會對地下芽庫組成造成更嚴重的破壞。然而，這種影響在不同草原中并非完全一致，可能與當?shù)貧夂驐l件等因素密切相關。本研究有助于深化對我國北方草原生態(tài)系統(tǒng)結構與功能在氣候變化下的響應規(guī)律的理解，并為草原的可持續(xù)利用與功能優(yōu)化提供重要的科學依據(jù)。

該項研究結果以“Grassland bud and shoot demographic responses to single and recurrent droughts vary across an aridity gradient”為題于2025年3月發(fā)表在ECOLOGY期刊上。我所博士生特尼烏為第一作者，雒文濤研究員為通訊作者。該研究得到了國家優(yōu)秀青年科學基金和院青促會等項目的資助。

圖1. 草地植物主要地下分蘗芽

圖2 首次和反復極端干旱對地下芽庫群落組成的影響

圖3 首次和反復極端干旱對叢生型禾狀草、根莖型禾狀草、雜類草和總群落地下芽密度的影響