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为探究土壤微量元素对生态系统多功能性（EMF）的影响，研究人员以青藏高原高寒草甸为对象开展研究。结果发现，EMF 随退化加剧而降低，土壤微量元素含量变化呈相反趋势，且存在调控阈值。该研究有助于深入理解生态系统变化机制。
在广袤的青藏高原上，高寒草甸犹如大地的绿色披风，对区域生态稳定起着至关重要的作用。然而，近年来，生态系统功能的丧失成为自然生态系统面临的重大威胁。生态系统多功能性（EMF）作为评估生态系统各种功能和属性的综合指标，备受关注。但目前关于 EMF 的研究存在诸多问题，不同研究结论不一致，限制了人们对其响应机制的理解。在众多影响因素中，生物多样性虽被认为在调节生态过程中至关重要，但它与多功能性的关系并非线性，且可能并非生态系统功能的唯一或主要驱动因素。
土壤微量元素同样不可或缺，对生态系统功能意义重大，却一直被低估。在高寒草甸地区，草甸退化引发了一系列环境变化，可土壤微量元素对退化的响应尚不明确，它们在高寒草甸退化过程中对 EMF 的贡献更是无从知晓。在这样的背景下，为解开这些谜团，来自国内的研究人员针对青藏高原三江源地区开展了研究。
研究人员在该地区选取了 172 个样方，将植被类型分为高寒沼泽草甸、高寒草原、高寒草甸草原和灌丛草甸四类，旨在探究植物多样性和土壤微量元素（铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、钴（Co）、镍（Ni）和铝（Al））对高寒草甸退化的响应，以及生物（植物多样性）和非生物（土壤微量元素、土壤理化性质和气候）因素在退化过程中对预测 EMF 的贡献，重点聚焦土壤微量元素在其中的独特作用。
研究人员采用的关键技术方法包括样方调查、土壤采样分析等。通过对样方内植被和土壤的详细调查，获取植物多样性、土壤理化性质和土壤微量元素含量等数据，以此分析各因素之间的关系。
研究结果表明：
- 退化对各因素的影响：退化显著降低了高寒草甸的 EMF，在重度退化（SD）阶段达到最低值（-0.41）。同时，退化使部分生态系统功能如 Abo、SOC 和 TN 显著降低，BCs 显著增加，其他部分功能无明显变化。在植物多样性方面，退化使 Gleason 物种丰富度指数显著降低，Pielou 物种均匀度指数随退化梯度显著增加，其他多样性指数有所变化。此外，退化还显著改变了土壤微量元素的含量。
- 土壤微量元素与 EMF 的关系：研究发现了在高寒草甸退化过程中，利用土壤微量元素调控 EMF 的阈值。在退化初期，土壤微量元素能增强 EMF；但随着退化加剧，土壤微量元素含量升高反而阻碍了 EMF。
- 各因素对 EMF 的贡献：土壤理化性质对 EMF 的贡献最大，土壤微量元素对 EMF 有显著影响，而植物多样性对 EMF 的影响并不显著。同时，气候可通过植物多样性和土壤理化性质调节土壤微量元素，进而影响土壤微量元素对 EMF 的驱动作用。
研究结论指出，该研究揭示了退化高寒生态系统中植物多样性、土壤微量元素和 EMF 的变化。退化明显降低了 EMF，土壤微量元素出现显著积累。土壤微量元素在特定阈值内促进高寒草甸生态系统功能，但土壤微量元素总量较高时，对 EMF 产生更明显的负面影响。此外，气候在调节土壤微量元素方面发挥着作用。
这项研究意义重大，它深入剖析了土壤微量元素与高寒草甸生态系统多功能性之间的关系，明确了阈值的存在，有助于人们更全面地理解生态系统变化的内在机制，为高寒草甸生态系统的保护和修复提供了科学依据。
