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2024年10月16日，明尼苏达大学Peter Reich院士研究团队通过一项长达24年的控制实验，系统揭示了二氧化碳浓度上升对氮沉降影响植物多样性的复杂动态过程！这一研究成果以题“High CO2 dampens then amplifies N-induced diversity loss over 24 years”发表在国际顶级学术期刊《Nature》正刊上。

随着全球气候变化和工业化进程的加速，大气中的二氧化碳和氮沉降水平不断上升。这些环境变化对植物群落产生了深远的影响，尤其是在生物多样性方面。氮沉降已被广泛证实是全球范围内导致本地生物多样性丧失的主要原因之一。然而，关于二氧化碳浓度的上升是否会加剧或缓解这种多样性丧失的问题，科学界至今仍缺乏明确的答案。这一知识空白不仅限制了我们对未来生态系统变化的预测，也对全球生物多样性保护策略的制定构成了挑战。

基于此，本研究人员在108个草地样地中，分别设置了不同的二氧化碳和氮沉降处理组，以观察这些环境因素对植物多样性的长期影响。研究初期发现，在较高二氧化碳浓度下，氮添加对植物物种丰富度的减少效应相对较弱。然而，随着时间的推移，这种效应发生了逆转。在研究的最后八年里，高二氧化碳浓度显著加剧了氮添加导致的多样性丧失，使得物种丰富度的减少量增加了三倍。研究团队进一步分析了这一现象背后的机制，发现这种变化主要与光照可用性的时间变化有关。二氧化碳和氮的输入以及由此引起的植物生物量的变化，共同驱动了光照可用性的变化，从而影响了植物多样性。

这项研究的创新之处在于揭示了二氧化碳浓度上升对氮沉降影响植物多样性的复杂动态过程。研究结果表明，二氧化碳浓度的增加不仅不会缓解氮沉降对植物多样性的负面影响，反而可能加剧这种影响。这一发现对全球草地生物多样性的保护具有重要意义。如果二氧化碳浓度的上升普遍加剧了氮沉降对植物多样性的负面影响，那么全球范围内的草地生物多样性保护将面临更大的挑战。这一研究为未来的生态系统管理和生物多样性保护策略提供了重要的科学依据，同时也提醒我们在应对气候变化和环境污染时，需要更加全面和系统地考虑各种环境因素的相互作用。

CO2和N处理下物种多样性的变化

原文链接 ↓

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08066-9

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