GCB | 内蒙古农业大学特聘教授团队在顶级期刊(IF=14、10.3)连发两项重要研究成果,植物功能性状如何重塑根系与碳储存
土壤有机碳库的稳定性与地下根系生态过程,是维系生态系统功能、应对全球气候变化的关键所在。近日,内蒙古农业大学草业学院陈汉(Han Y. H. Chen)教授团队在国际生态学与环境科学顶级期刊《Global Change Biology》和《New Phytologist》上接连发表两项重要研究成果,从不同角度深入揭示了全球变化背景下陆地生态系统地下过程的响应机制,为未来碳循环预测与生态系统管理提供了坚实的理论支撑。其中发表于《Global Change Biology》的研究题为“Warming Amplifies Responses of Soil Organic Carbon to Multiple Global Change Drivers”,通过整合全球尺度的实验数据,系统评估了气候变暖与二氧化碳浓度升高、氮沉降及干旱等多重全球变化因子交互作用对土壤有机碳(SOC)的影响。研究发现,尽管单独增温平均导致SOC减少7.2%,但其真正的关键作用在于作为“催化剂”显著放大其他驱动因子对SOC的效应。这种放大作用源于增温改变了土壤中水分与养分的限制格局,从而重塑了SOC对复合环境变化的响应路径。这一发现深化了我们对陆地碳—气候反馈机制的理解,凸显了在全球变化模型中纳入多因子交互效应的重要性。
另一项发表在《New Phytologist》上的研究题为“Plant functional trait dissimilarity drives plant mixture effects on fine root biomass and trait variations” ,则聚焦于植物多样性如何通过功能性状差异调控地下根系系统的结构与功能。该研究突破传统以物种数量衡量多样性的思路,转而从耐阴性、耐旱性、生长速率和固氮能力等功能性状的差异出发,揭示了混交群落中细根生物量及其关键性状(如根深、根长密度、比根长)的变化规律。结果表明,功能性状差异比单纯增加物种数目更能有效预测混交效应:例如,耐阴性差异显著提升了群落的根长密度,而固氮能力的互补则明显促进了细根生物量和根长密度的增长,且这种促进作用随林龄增长而增强。此外,随着土壤深度增加,耐阴性差异对根系垂直分布的调控作用也愈发突出。这些发现为优化混交林或草地配置、提升地下生产力和碳固持能力提供了可操作的生态设计原则。
这两项研究均由内蒙古农业大学陈汉教授担任通讯作者,不仅体现了团队在草地生态学与全球变化生态学领域的深厚积累,也标志着内蒙古农业大学在相关研究方向上的国际影响力持续提升。研究工作得到了国家重点研发计划以及加拿大自然科学与工程研究理事会(NSERC)等项目的大力支持。