草原是陆地生态系统重要的碳汇，贡献了超过20%的全球植被生产力，并且承载着丰富的陆地生物多样性。然而，目前许多草原生态系统正遭受着过度放牧和全球变化（如CO2升高、增温、降水变化和氮沉降）的双重影响。放牧和全球变化都会导致草原生物多样性丧失，破坏生态系统结构和功能，进而改变生物多样性和生态系统功能的偶联关系（BEF）。然而，在全球尺度上放牧和全球变化对植物多样性、生态系统生产力及其相互关系的交互作用尚不清楚。

作者整合了全球73项野外实验研究，量化放牧和全球变化因素（包括增温、增雨和氮沉降）对草原生物多样性、生产力及其之间关系的单独和/或交互影响。

图1 本研究所选实验的全球分布

结果表明：放牧显著降低了植物物种丰富度3.7%和地上净初级生产力（ANPP）29.1%，但增加了地下净初级生产力（BNPP）9.3%。全球变化因子使植物丰富度降低了8.0%，但分别增加ANPP和BNPP13.4%和14.9%。此外，对于地下部分而言，放牧引起的生物多样性变化的强度与BNPP变化的强度呈正相关，而放牧+全球变化的交互作用将这一关系从正相关转为负相关。本研究结果表明，全球变化因素对地下生物多样性-生产力关系的影响大于放牧，这与地上生物多样性-生产力关系的响应模式相反。因此，为了准确预测未来气候-草原碳循环反馈，有必要将全球变化因子与食草动物放牧结合到地球系统模型中。

图2 丰富度（a）、均匀度（b）、地上净初级生产力（ANPP，c）和地下净初级生产力（BNPP，d）对单因子和多因子的加权响应比（RR++）

图3 单因子和多因子研究中，丰富度（richness）与地上净初级生产力（ANPP，红）和地下净初级生产力（BNPP，蓝）的相应之间的关系

图4 放牧和全球变化因素对控制生物多样性和生态系统功能的过程的影响的概念图

上述研究以题“Grazing and global change factors differentially affect biodiversity - ecosystem functioning relationships in grassland ecosystems”于2022年6月23日在线发表于国际学术期刊Global Change Biology上。华东师范大学生态与环境科学学院2017级生态学本科生何苗为该论文第一作者（现于荷兰乌得勒支大学就读研究生），周旭辉教授和伏玉玲副教授为共同通讯作者。

华东师范大学生态与环境科学学院