干旱和放牧壓力增加等全球變化顯著影響陸地系統(tǒng)的植物表型多樣性，目前對(duì)于這些因素如何影響植物特性之間的協(xié)變關(guān)系，以及這些關(guān)系如何塑造植物表型多樣性的研究缺乏。在歐洲研究委員會(huì)支持下，由法國(guó)Nicolas Gross研究員和西班牙阿利坎特大學(xué)Fernando Maestre教授等全球100多位科學(xué)家，通過(guò)研究全球六大洲、25個(gè)國(guó)家的98個(gè)旱區(qū)樣地。發(fā)現(xiàn)旱區(qū)是全球植物表型多樣性的重要區(qū)域，這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)觀點(diǎn)（極端環(huán)境將降低表型多樣性）。相關(guān)研究成果以 “Unforeseen plant phenotypic diversity in a dry and grazed world”為題發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Nature》上，并被選為當(dāng)期封面。本研究為BIODESERT國(guó)際研究計(jì)劃項(xiàng)目成果之一，該項(xiàng)目由Fernando Maestre教授（現(xiàn)為沙特阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)教授）主持，受歐洲研究委員會(huì)資助，主要關(guān)注全球變化對(duì)旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響。中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所張?jiān)餮芯繂T和周曉兵研究員受邀參加此項(xiàng)研究，并作為系列文章的共同作者。

該國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)收集了來(lái)自六大洲326個(gè)樣方的301種多年生植物，共計(jì)133,769個(gè)特性測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)分析全球旱區(qū)中20種化學(xué)和形態(tài)特性的協(xié)變關(guān)系，探討了干旱和放牧壓力對(duì)植物表型多樣性的影響。

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)干旱度超過(guò)約0.7的閾值（相當(dāng)于半干旱和干旱區(qū)分界干旱度值）時(shí)，植物特性多樣性增加了88%。這一現(xiàn)象在放牧區(qū)域尤為明顯，并且隨著放牧壓力的增加，這一干旱度閾值降低。此外，57%的特性多樣性僅出現(xiàn)在最干旱和放牧壓力最大的干旱地區(qū)，這突顯了這些極端環(huán)境的表型獨(dú)特性。同時(shí)，研究強(qiáng)調(diào)了旱區(qū)為全球植物表型多樣性重要區(qū)域，挑戰(zhàn)了極端環(huán)境將降低表型多樣性的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。綜合認(rèn)為，植物可能采取了一系列策略來(lái)應(yīng)對(duì)隨著氣候變化和土壤利用等環(huán)境壓力加強(qiáng)。

新疆是全球重要干旱區(qū)之一，也是放牧等人類(lèi)活動(dòng)影響劇烈區(qū)域。張?jiān)餮芯繂T團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期開(kāi)展干旱區(qū)生物多樣性與全球環(huán)境變化的研究，發(fā)表了系列有影響力成果，獲得國(guó)際認(rèn)同。研究團(tuán)隊(duì)從2016年該國(guó)際研究計(jì)劃設(shè)計(jì)之初即受邀加入，并組團(tuán)赴西班牙開(kāi)展為期三個(gè)月的合作，參與了方案設(shè)計(jì)的完善和聯(lián)合調(diào)查。在國(guó)內(nèi)，研究團(tuán)隊(duì)在準(zhǔn)噶爾荒漠開(kāi)展了同步監(jiān)測(cè)，對(duì)不同放牧強(qiáng)度下多年生植物性狀、植物群落多樣性、土壤理化特征及微生物組成等進(jìn)行了完整的調(diào)查，為探明全球不同旱區(qū)和放牧梯度下植物特性和生態(tài)系統(tǒng)功能的變化做出了重要貢獻(xiàn)。?

新疆生地所近年來(lái)緊密?chē)@搶占干旱區(qū)生態(tài)資源環(huán)境領(lǐng)域的科技制高點(diǎn)，大力加強(qiáng)國(guó)際合作，牽頭建立了多個(gè)海外研究基地和平臺(tái)，在科學(xué)研究和服務(wù)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶等方面取得了突出成績(jī)。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07731-3