干旱半干旱区灌丛对草本植物的促进作用研究进展.pdfVIP

植物生态学报 2022, 46 (11): 1321-1333 DOI: 10.17521/cjpe.2021.0382 Chinese Journal of Plant Ecology 干旱半干旱区灌丛对草本植物的促进作用研究进展 1,2 1 1 1* 崔光帅 罗天祥 梁尔源 张 林 1 中国科学院青藏高原研究所, 青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室, 北京 100101; 2 中国科学院大学, 北京 100049 摘 要 植物间竞争与促进作用是调控物种、群落以及生态系统对环境变化响应的重要机制, 其中促进作用在胁迫生境发挥 更重要的作用。该文从灌丛对草本植物的促进作用随水分的变化规律、发生机制以及在植被恢复中的应用3个方面, 总结了 最近30年来干旱半干旱区灌丛促进作用的主要研究进展。作为预测植物间相互作用随环境胁迫程度变化的经典模式, 胁迫梯 度假说(SGH)认为促进作用随环境胁迫程度的增强而增强。然而, 在以水分为主要限制因子的干旱半干旱生态系统中, SGH 存在很大的不确定性, 即灌丛对草本植物的促进作用随水分的减少并不总是线性增强, 这种不确定性不仅与灌丛对土壤水分 的复杂影响密切相关, 同时还受到物种特性、植物生活史阶段、研究方法、研究尺度和指标等的影响。干旱半干旱区灌丛通 过调节其冠层下土壤水分、养分及微生物群落, 改善冠层内温度和辐射, 抵御取食者等的方式, 直接或间接影响其冠层下植 物的存活、生长和繁殖。近年开展的去除实验结果表明, 灌木地下部分对灌丛促进作用的影响强于地上部分。灌丛促进作用 被认为是退化生态系统植被恢复的有效手段, 而植被恢复成功与否受到环境胁迫程度、物种特性、植物生活史阶段和土地利 用等的综合影响。在气候变化和人类活动的双重影响下, 全球干旱半干旱区面积不断扩大, 灌丛明显扩张。明确灌丛促进作 用发生机制, 探索灌丛与草本植物间相互作用随干旱梯度的变化规律, 阐明灌丛对草本植物的影响, 对预测干旱半干旱区物 种和生态系统对气候变化的响应具有重要意义。基于目前的研究进展和干旱半干旱区发生的气候和环境变化, 该文对未来灌 丛促进作用研究提出以下展望: 1)探索利用生物指标指示环境胁迫程度和植物间相互作用; 2)明确灌木地上和地下部分在促 进作用中的相对贡献, 进而阐明灌丛促进作用的发生机制; 3)探索受益物种对护卫植物的反馈作用机制; 4)综合评估护卫植物 在植被恢复中的贡献; 5)加强模拟增水实验和长期定位观测研究; 6)加强促进作用与其他研究领域的结合, 如促进作用与生物 入侵、灌丛化、生物多样性和生态系统功能的关系, 促进作用对气候变化的响应等。 关键词 护卫植物; 水分可利用性; 物种丰富度; 胁迫梯度假说; 促进作用; 植被恢复 崔光帅, 罗天祥, 梁尔源, 张林 (2022). 干旱半干旱区灌丛对草本植物的促进作用研究进展. 植物生态学报, 46, 1321-1333. DOI: 10.17521/cjpe.2021.0382 Advances in the study of shrubland facilitation on herbs in arid and semi-arid regions 1,2 1