当前,全球变化(如增温、极端干旱、氮沉降和土壤盐碱化等)深刻影响着陆地生态系统的功能和多样性,且这些全球变化多因子往往同时起作用,但我们对其认识仍所知甚少。近日,我重点实验室周小奇教授团队在生态学顶级刊物《Trends in Ecology & Evolution》在线发表论文“Rethinking experiments that explore multiple global change factors”,提出了开展全球变化多因子实验的新观点。
首先,我们要重视全球变化多因子影响生态系统功能的阈值。例如,森林甲烷汇是一种重要的生态系统功能,在特定的森林生态系统中,降雨强烈影响甲烷汇,且存在一个阈值,当降雨低于这个阈值,森林表现为甲烷汇;而一旦降雨高于这个阈值,森林则表现为甲烷源。其次,我们提出把净初级生产力(NPP)作为全球变化多因子影响生态系统功能的指标。根据全球变化多因子(如降雨、温度、氮沉降和土壤盐碱化)影响的强度和范围,将其分为五个假设水平,这些全球变化多因子对特定生态系统功能具有交互影响,共有625个组合。最近的工作表明,NPP能解释多种生态系统功能的显著变化。基于NPP变化的敏感性,我们可以确定需要开展研究全球变化多因子组合,进而简化全球变化多因子实验研究(如图1)。此外,我们应加强对全球变化多因子影响生态系统功能的模型研究,从而更准确地预测未来全球变化多因子情景下生态系统功能的变化。
图1 简化全球变化多因子实验的概念图
Trends in Ecology & Evolution是生态学领域影响因子最高的刊物(IF=20.589)。周小奇教授为论文的第一作者和共同通讯作者,博士生顾辛韵为共同作者,新西兰皇家林业研究所Simeon J. Smaill教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(32171635、31870497)和新西兰林业部等项目的资助。
论文链接地址:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169534723000137