旱区（drylands）生态系统是地球上最脆弱和对气候变化最敏感的陆地生态系统之一。旱区植物群落通常由木本植物、多年生草本植物、一年生草本植物和短命植物四大类生活型植物组成。这些不同生活型的植物在群落中既彼此相互联系又具有相对独立性，并在长期适应性演化过程中形成了各自不同的生理形态特征和生存策略，这可能会导致它们的物种多样性分布格局及其在群落中的相对重要性有所不同，并受到不同环境因子的调控。兰州大学生态学院邓建明教授团队以中国旱区地带性植被群落（荒漠和草原）为研究对象，共调查了187个样点，包含1057个植物样方，调查样带从东到西横跨直线距离近5000 km，覆盖了中国西部和北部的典型温带旱区（图1a），研究了中国旱区不同生活型植物的物种多样性分布格局及其在群落内的相对重要性，并探究了影响其空间分布的环境因子。

图1.（a）中国旱区整体植物群落物种丰富度分布格局；（b）中国旱区整体植物群落物种丰富度的回归树分析；（c）中国旱区整体植物群落物种丰富度对降水的非线性响应（基于step回归分析）。

研究发现，植物物种丰富度表现为从中国旱区西南向东北方向呈现明显增加的地理分布格局，并沿干旱与半干旱区过渡区（降水约为238 mm）表现出明显的突变阈值，在其分界线两侧的植物群落组成、物种丰富度及其关键影响因子均发生了明显转变（图1）。在低干旱区域（降水量 > 238mm），草本植物为优势种，随着干旱程度的增加，物种丰富度相对缓慢的降低，且主要受降水量和土壤养分的共同调节（图1）。在高干旱区域（降水量 < 238 mm），木本植物为优势种，随着干旱程度的增加，物种丰富度呈现出相对快速的下降趋势，且主要受气候变量，尤其是年降水量的调节（图1）。研究进一步发现，草本植物，尤其是多年生草本植物的物种丰富度模式及其相对重要性对环境因子的响应最为敏感，并随着温度的降低以及水分和土壤养分的增加而增加，且主导了旱区整体植物群落物种丰富度的分布格局（图2-4）；而一年生草本植物的相对重要性沿环境梯度的变化并不明显（图2，图4）。此外，短命植物的物种丰富度和相对重要性则主要受降水季节性（PSN）的影响（图3，图4）。然而，木本植物的物种丰富度与温度呈现单峰关系，且在最干旱的环境中具有最高的相对重要性，表明它们是维系恶劣环境条件下植物群落结构稳定的关键类群（图2-4）。综上所述，本研究揭示了中国旱区不同生活型植物对大尺度环境梯度的差异性响应，强调了其在应对气候变化中的协同与互补作用。在全球气候变化日益加剧的背景下，该研究为针对性地保护旱区不同生活型植物物种多样性，以及维系生态系统稳定性等方面提供了科学依据和理论支撑。

图2.中国旱区不同生活型植物物种丰富度（a-d）和相对重要（RIV, %）（e-h）的空间分布格局。

图3.中国旱区整体植物物种丰富度和不同生活型植物的物种丰富度与环境变量的关系。

图4.中国旱区植物群落内不同生活型植物的相对重要性和环境变量的关系。

该研究成果以“Distribution, species richness, and relative importance of different plant life forms across drylands in China” （https://doi.org/10.1016/j.pld.2024.09.007）为题发表于国际学术期刊Plant Diversity上。兰州大学生态学院博士后姚树冉为论文第一作者，邓建明教授为论文通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2023YFF0805602）和国家自然科学基金（32225032，32001192和32271597）等项目的共同资助。

以上图文来源于PlantDiversity微信公众号，原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/mJPmSZOawbNr4nriVIrnag