中国农业科学院草原研究所李飞团队在《Nature Communications》发表中国草地高度“矮小化”最新成果!

草地冠层高度是衡量草地生态系统结构特征和功能多样性的重要指标，直接影响草地资源利用效率及生态系统稳定性。然而，由于物种聚集导致的种间与种内结构复杂性，以及气候变化与放牧干扰的叠加影响，大尺度草地冠层高度的动态变化长期缺乏系统评估。

研究团队基于地上生物量水平与垂向分配关系，实现草地冠层高度空间制图与动态监测。研究结果表明，2001到2022年间，中国草地地上生物量整体呈显著上升趋势，但增长主要来源于水平方向的生物量扩展（植被覆盖度增加），而垂直方向分配比例下降，导致全国57%的草地冠层高度呈下降趋势 (图1)。全国草地平均冠层高度为17.6 ± 8.2厘米，整体年下降速率为0.04厘米每年，不同草地类型之间存在明显空间异质性，在北方草原地区下降尤为显著。

驱动机制分析表明，降水和二氧化碳浓度升高有助于提升生物量与覆盖度，而气温升高和放牧压力增强则显著抑制冠层高度增长，并在两者交互作用下加剧草地“矮小化”趋势（图2）。此外，冠层高度变化与物种丰富度及激光雷达反演的叶层高度多样性显著正相关，说明生物多样性下降可能削弱草地群落对气候变化与放牧扰动的抵抗力。

综合来看，尽管近年来草地呈现“增绿”与生物量增加趋势，但冠层高度下降揭示了草地群落结构正在发生重要转变。这种结构性变化可能增加放牧干扰强度，降低草地生态系统对气候极端事件的稳定性和韧性。该研究为中国草地结构演变机制解析及适应性放牧管理提供了重要的科学依据与数据支撑。

图1 2001到2022年中国草地冠层高度的空间分布格局及其变化趋势。a，七种草地类型的平均冠层高度（左图）及其空间分布图（右图）。b，七种草地类型的冠层高度变化速率（左图）及其趋势空间分布图（右图）。

图2 冠层高度和植被覆盖度对太阳辐射、降水、气温、二氧化碳施肥效应和放牧压力等环境变化的响应。a、b，分别表示冠层高度增加区域（a）和冠层高度下降区域（b）的路径系数，采用结构方程模型进行计算。带星号（*）的系数表示统计上显著（P < 0.05）。正号（+）和负号（-）分别表示对应趋势的方向。图中嵌入的面积图展示了2001到2022年这两类对比区域平均植被覆盖度的总体和中位数统计结果。

该成果以“Declining grassland canopy height in China under asymmetric biomass allocation” 为题发表在Nature Communications。原中国农业科学院草原研究所硕士研究生李华强（现澳大利亚塔斯马尼亚大学博士研究生）和中国农业科学院草原研究所博士研究生胡欣淼为论文共同第一作者，中国农业科学院草原研究所李飞研究员和中国农业大学张英俊教授为通讯作者，中国农业科学院草原研究所林克剑研究员为合作作者，中国农业大学王洁教授和全国畜牧总站草业处王加亭为共同作者。本研究得到国家自然科学基金（42471426），中国高校科研基金（2025TC044）和内蒙古自治区科技计划项目（2025YFDZ0055）共用支持。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-70275-9