近日，全球170多位科研人员依托国际干旱联网实验（Drought Net，https://droughtnet.weebly.com/）数据分析结果，发现极端干旱对草原和灌木地的影响被大大低估。国际干旱联网实验在全球具代表性的生态系统设置了141个实验点，其中中国设置了12个实验点，北京林业大学草业与草原学院庾强教授为中方的发起人和负责人，中国科学院地理所、植物所、西北院、宁夏大学等10余家科研单位参与。该研究首次进行了全球规模的联网控制实验，为厘清关键生态系统中植物生产力如何响应极端干旱提供了重要支撑。

草原和灌木生态系统覆盖了全球30%-40%的面积，经常出现降水不足的状况，这意味着它们更容易受到气候变化的影响。气候变化正在增加全球短期（1年）干旱事件的频率和严重程度，然而干旱加剧对生态系统功能的影响仍然没有得到很好的研究，其中一个原因是由于生态学家在研究干旱的严重程度、持续时间的变化以及可以调节干旱影响的植被、土壤和气候属性的生态系统之间的差异等方面采用了广泛不同的方法。为了克服这些问题，更好地识别干旱效应的驱动因素，研究团队使用协调分布式实验来量化短期干旱对草地和灌丛生态系统的影响。通过标准化的实验方法，在六大洲的100个地点实施了一年的干旱处理实验（图1）。

图1 本研究中全球100个草地（绿色圆圈）和灌木地（棕色三角形）位点及实验设置

研究结果表明，在经历统计极端干旱（每100年发生1次）的地点，基础生态系统功能-地上净初级生产力的损失比名义干旱（历史上更常见）的地点（分别占比35%和21%）高出60%。一年极端干旱导致的关键碳循环过程的减少，大大超过了此前报道的草原和灌木地的碳损失。该全球实验还揭示了干旱响应的高度变异性，但在干旱生态系统和植物物种较少的生态系统中，地上净初级生产力的相对减少幅度更大。因此极端干旱可能会大大减缓草原和灌木地的碳固存，超过了过去的预测。总体而言，该研究结果表明，干旱的严重程度是决定生态系统反应最重要的因素，干旱和多样性较少的地区可能最容易受到极端干旱的影响。

图2 地上净初级生产力对干旱的响应

图3 干旱严重程度与干旱响应的关系

该研究以“Extreme drought impacts have been underestimated in grasslands and shrublands globally”为题在PNAS上发表。美国科罗拉多州立大学Melinda Smith教授为第一作者，北京林业大学草业与草原学院庾强教授为主要作者之一。该研究得到国家重点研发项目和国家自然科学基金的共同资助。

原文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2309881120

作者：王紫琦

审核：纪宝明