根系對(duì)草原植被固碳具有重要貢獻(xiàn)。秋季進(jìn)行牧草收獲是草原的利用方式之一，長(zhǎng)期牧草收獲會(huì)影響草原植物生長(zhǎng)和群落物種組成，但尚不清楚這種變化將如何改變?nèi)郝涞叵绿純?chǔ)量。同時(shí)，受制于在物種水平上進(jìn)行完整根系生物量測(cè)定的困難，較少有研究能夠從物種組成變化的角度去解釋群落水平根系碳儲(chǔ)量的變化。

中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所沙地和退化草地近自然恢復(fù)與多功能提升創(chuàng)新組群依托額爾古納森林草原過(guò)渡帶生態(tài)系統(tǒng)研究站長(zhǎng)期控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完整獲取了每種植物的根系生物量與碳儲(chǔ)量，系統(tǒng)研究了牧草收獲對(duì)草甸草原植物群落地下碳儲(chǔ)量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，群落水平根系碳儲(chǔ)量是地上碳儲(chǔ)量的2倍以上。牧草收獲顯著提升了草甸草原植物群落的地下碳儲(chǔ)量，提升幅度達(dá)30%(圖1);且這種提升作用在有無(wú)肥料添加的狀況下都非常明顯。群落根系碳儲(chǔ)量的整體提升主要是由于牧草收獲改變了不同物種在群落中的優(yōu)勢(shì)度，使得具有較高根冠比的莎草科植物寸草苔(Carex duriuscula)在群落中的占比大幅提升(圖2)。該研究揭示了牧草收獲通過(guò)調(diào)控植物群落物種組成而提升根系整體碳儲(chǔ)量的機(jī)制，為草地可持續(xù)管理和基于自然的氣候變化應(yīng)對(duì)策略提供了科學(xué)依據(jù)。

研究結(jié)果以“Mowing enhanced grassland belowground carbon stocks through species reordering”為題發(fā)表于Oikos期刊。博士研究生張曉如為第一作者，呂曉濤研究員為通訊作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。

圖1刈割和氮添加對(duì)物種豐富度、均勻度、群落地上和地下碳儲(chǔ)量的影響。

圖2刈割和氮素添加對(duì)優(yōu)勢(shì)植物地上和地下碳儲(chǔ)量的影響。