摘要
草地覆盖了近 40% 的陆地表面，支撑着重要的生态系统服务，然而在人类世，其生物多样性、生产力和稳定性日益受到极端气候、土地利用变化以及生物地球化学循环破坏的威胁。氮（N）限制是草地功能的主要制约因素，引入固氮豆科植物可以缓解这一限制。然而，系统结果与其说是取决于豆科植物的存在与否，不如说是取决于禾本科植物和豆科植物功能群之间达到的平衡。在此，我们提出了一个结合生态理论与实证证据的概念综合，探讨功能群平衡的连续变化如何调节氮循环、初级生产、牧草营养价值、牲畜表现和生态系统韧性。我们的综合提出了四个主要观点：(1) 沿物种梯度的生态系统反应通常是非线性的，中间最优值源于促进性的氮生态位互补与生理及竞争限制相互作用的结果。(2) 这些最优值随气候背景、物种生理特征和管理强度系统性地变化，温暖气候下以 C4 禾草为基的系统通常在豆科植物比例较低时达到峰值表现，而较冷的以 C3 禾草为主的系统则不然。(3) 气候变化可能通过不成比例地刺激豆科植物生长并改变水和养分效率，从而使植被动态与功能最优值脱节，增加了植物组成与生态系统表现之间不匹配的风险。(4) 结合资源比率和状态转换框架，我们讨论了放牧管理、氮投入和食草动物食物选择性如何将系统转向目标物种比例，从而提高混合草地的生产效率，同时增强其抵抗力和恢复能力。最后，我们概述了研究和管理工作重点，强调基于梯度的实验和观测设计，以更好地解析连续的农业生态响应函数，改善跨系统综合，并为在日益变化的气候变率下提高草地生产力、效率和韧性的情境特定策略提供信息。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性声明
图 4 和 5 背后的衍生数据可在 Caram (2026) 的 Zenodo 仓库中获取，网址为 https://doi.org/10.5281/zenodo.21925852。生成图 4 和 5 使用了已发表的数据。对于图 4，我们使用了来自 Caram、Sollenberger、Wallau 和 Dubeux (2025)、del Pino 等 (2016)、Helgadóttir 等 (2018)、Kohmann 等 (2022)、Luo 等 (2024)、Mallarino 和 Wedin (1990)、Nyfeler 等 (2009)、Sanderson 等 (2013) 和 Suter 等 (2021) 的数据。对于图 5，我们使用了来自 Caram、Sollenberger、Wallau、Dubeux 和 DiLorenzo (2025)、Hernandez-Garay 等 (2004)、Jaramillo 等 (2021)、Pereira 等 (2020)、Pereira Neto 等 (2024)、Valencia 等 (2001)、Watson 和 Whiteman (1981) 和 Williams 等 (1991) 的数据。
