根系對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，長期牧草收獲會影響草原植物生長和群落物種組成，但尚不清楚這種變化將如何改變?nèi)郝涞叵绿純α?。同時，受制于在物種水平上進(jìn)行完整根系生物量測定的困難，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量的變化。

中國科學(xué)院沈陽應(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渡帶生態(tài)系統(tǒng)研究站長期控制實驗平臺，完整獲取了每種植物的根系生物量與碳儲量，系統(tǒng)研究了牧草收獲對草甸草原植物群落地下碳儲量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，群落水平根系碳儲量是地上碳儲量的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量，提升幅度達(dá)30%(圖1);且這種提升作用在有無肥料添加的狀況下都非常明顯。群落根系碳儲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調(diào)控植物群落物種組成而提升根系整體碳儲量的機(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。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等項目資助。

圖1刈割和氮添加對物種豐富度、均勻度、群落地上和地下碳儲量的影響。

圖2刈割和氮素添加對優(yōu)勢植物地上和地下碳儲量的影響。