多养分交互作用对全球草原生物量 - 降水关系的调控机制及其生态意义

为探究多种交互养分如何调节全球年均降水量（MAP）与地上生物量之间的关系，研究人员在代表全球降水梯度的 71 片草原开展施肥研究。结果发现，添加养分数量增加使草原生物量 - MAP 关系变陡峭，且受氮磷交互形式影响。该研究对预测草原生态系统响应全球变化意义重大。

　　生态系统正经历着全球年均降水量（MAP）格局的变化，以及多种养分的富集，这些养分可能共同限制植物生物量的产生。在草原中，地上植物平均生物量与 MAP 密切相关，但多种养分富集后这种关系如何变化仍不明确。研究假设全球生物量 - MAP 关系会随着添加养分数量的增加而变得更陡峭，陡峭程度的增加与添加养分之间的交互形式有关，且受植物群落多样性变化的调节作用也会增强。研究人员测量了六大洲 71 片草原的地上植物生物量产量和物种多样性，这些草原代表了全球草原 MAP、多样性、管理方式和土壤的跨度。研究人员在所有地点对氮（N）、磷（P）、钾（K）以及微量元素进行了所有可能的组合施肥，以确定每个地点限制生物量的养分。正如假设的那样，施一种、两种或三种养分逐渐使全球生物量 - MAP 关系变得更陡峭。陡峭程度增加的幅度取决于这些地点是不受氮或磷限制、仅受其中一种限制，还是受氮和磷以相加或协同形式的共同限制。出乎意料的是，研究人员发现植物群落多样性对生物量 - MAP 关系的调节作用很弱，因为物种丰富度、均匀度和 β 多样性与 MAP 以及生物量之间的关系很弱或呈相反趋势。地点层面的属性，包括基线生物量产量、土壤和管理方式，对生物量 - MAP 关系的变化解释很少。这些发现揭示了多种养分共同限制是全球草原生物量 - MAP 关系的一个决定性特征。