近日，生态与环境学院李文怀副教授在全球草地群落对养分富集与食草动物变化的长期响应方面取得重要进展，相关成果以“Plant species responses to nutrient addition, but not to herbivore exclusion, strengthen over time in global grasslands”为题发表于Journal of Ecology期刊上。李文怀副教授为论文第一作者兼通讯作者，美国华盛顿大学Jonathan D. Bakker教授为论文合作作者。该研究依托全球营养网络（Nutrient Network, NutNet）完成，来自世界各地的50位研究者共同参与。
养分富集（如大气氮沉降和施肥）与食草动物变化（如过度放牧和野生食草动物减少）是全球草地面临的两类主要变化，二者都会深刻改变植物群落的物种组成，进而影响生态系统功能。然而，以往研究多关注物种丰富度等群落整体指标，对“哪些物种驱动了群落组成的变化”关注不足；同时，多数控制实验持续时间较短，难以判断群落响应是随时间逐渐加强、趋于稳定还是逐渐减弱。这限制了我们对长期全球变化背景下草地群落动态的理解和预测。
本研究整合了NutNet在全球98个草地开展的长达13年的养分添加与食草动物排除实验数据，涉及植物2414种，并借助指示种分析方法，识别驱动处理组与对照组群落组成差异的关键物种（图1）。研究发现，养分添加使处理与对照之间的群落组成差异随时间持续扩大，而食草动物排除的影响较弱且短暂（图2）。群落组成的变化主要由少数物种驱动：约10%的物种为指示种，却贡献了约四分之一的群落组成差异，处理12年后这一比例接近一半。指示种多为优势种、一年生种和外来种，其中优势种成为指示种的概率约为亚优势种的4倍。本研究表明，养分富集对草地群落的影响具有累积性，短期实验可能低估其长期后果；少数优势种和外来种的响应是群落组成变化的关键驱动因素。该研究强调了长期观测实验在揭示全球变化生态效应中的重要性，并为草地养分管理、生物多样性监测和保护提供了科学依据。
图1 不同类型物种对处理响应的概念框架
图2 养分添加与食草动物排除解释的群落组成变异随时间的变化
本研究得到国家自然科学基金和国家留学基金管理委员会的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1111/1365-2745.70443
（初审：李子豪 复审：张庆 终审：胡利春）
