生物多样性是生态学研究的热点，也是生态系统功能和服务的基础，地上、地下生物多样性共同维持着生态系统的生物量生产、物质循环和能量流动等重要生态过程，对陆地生态系统的功能及其稳定性至关重要。在人为活动导致的全球变化背景下，人们日益认识到地上生物多样性发生了显著且巨大的变化。青藏高原高寒草地正在经历着比全球平均水平更快的气候变暖，氮沉降速率也有所增加，同时畜牧业一直是这个地区主要的土地利用方式，为当地牧民提供了重要的经济支撑。随着全球气温升高和人类活动的加剧，人们越来越关注这个脆弱而敏感的生态系统可能面临的潜在后果。然而，基于单一样点的研究结果依赖于实验设计和环境条件，在较大的空间尺度上，地上和地下生物多样性对气候变化和人为活动的响应是否同步，仍然存在很大的不确定性，因此需要整合不同研究并进行综合性评估。为此，贺金生课题组在青藏高原高寒草地开展了一项整合分析(meta-analysis)，收集了来自152项研究的819个实验观测数据，重点关注物种丰富度、香农多样性和均匀度，评估了增温、养分添加和放牧对地上植物多样性和地下土壤微生物多样性的影响。

研究发现，高寒草地的地上植物多样性和地下土壤微生物多样性对气候变暖和人为活动的响应不同步，其中植物多样性更为敏感。此外，生物多样性对气候变暖和人为活动的响应受到实验条件和环境背景等因素的调节，且植物多样性受到的调控作用也更强。因此，在未来全球变化的背景下，植物多样性可能比土壤微生物多样性面临更大的风险。除此之外，还应区分不同实验条件和环境背景下的生物多样性响应，对高寒草原或具有温暖干燥环境以及高强度施肥或重度放牧地区的生物多样性保护应给予更多的关注。这项研究成果揭示了地上植物和地下土壤微生物多样性对气候变化和人为活动的响应存在不同步性，更新了我们对高寒草地生态系统在全球变化背景下的响应机制的理解；基于整合分析在区域尺度上得到的综合性结论，也为该地区制定生态保护政策及管理措施提供了重要科学依据。

研究成果以“Plant biodiversity responds more strongly to climate warming and anthropogenic activities than microbial biodiversity in the Qinghai-Tibetan alpine grasslands”为题，于11月22日在线发表在Journal of Ecology上。北京大学城市与环境学院上官子健博士为论文第一作者，贺金生教授和兰州大学井新教授为共同通讯作者，其他合作者包括兰州大学汪浩研究员、华东师范大学刘慧颖研究员和北京大学博士研究生顾慧洁。该项研究得到了国家自然科学基金 (32130065, 32192461)和中央高校基本科研业务费专项资金(lzujbky-2022-ct01) 的资助。

图 地上和地下生物多样性对增温、养分添加和放牧的响应

图 研究样点分布图

论文信息：Shangguan Z, Jing X, Wang H, Liu H, Gu H, He JS. Plant biodiversity responds more strongly to climate warming and anthropogenic activities than microbial biodiversity in the Qinghai–Tibetan alpine grasslands. Journal of Ecology, 2024, 112(1): 110-125.

论文链接：https://doi.org/10.1111/1365-2745.14222

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