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全球多年冻土区正在经历显著的气候变暖，其增温速率约为全球平均速率的2-4倍。快速的气候变暖可能导致多年冻土区植物群落组成以及植被生产力、养分循环等生态系统功能发生显著变化。作为连接全球变化与生态系统结构和功能的纽带，植物功能性状能从机理上解释气候变化对植物群落组成和生态系统功能的影响。在此背景下，多年冻土区植物功能性状对气候变暖的响应成为近年来全球变化领域备受关注的前沿问题。以往研究主要关注植物地上性状对增温的响应，而增温背景下根系性状以及地上-地下性状网络关系如何变化尚不清楚。
中国科学院植物研究所杨元合研究组依托在青藏高原多年冻土区建立的长期增温控制实验平台，测定了沼泽化草甸群落中4个优势物种的物候、光合、形态和养分性状（共26个地上/地下功能性状），并从性状加权平均值、功能多样性以及性状网络关系三方面揭示了多年冻土区植物功能性状对增温的响应特征。研究发现，增温处理下植物功能性状的变化呈现“返青期提前，植株高度、叶面积和比根长增大，光合资源利用效率和根系养分含量升高，以及根系直径减小”等规律。同时，增温引起的植物性状加权平均值向资源获取型的转变主要由种内性状变异而非物种周转所驱动。然而，增温未改变植物性状功能多样性。进一步研究发现，增温导致性状网络中的“中心性状”从与地下养分吸收相关的“比根面积”转变为与地上光资源获取相关的“叶面积”。上述研究提升了学术界对根系性状和地上-地下性状网络关系对增温响应特征的认知，为探讨冻土生态系统结构和功能对气候变暖的响应机制奠定了基础。
相关研究成果在线发表在《新植物学家》（New Phytologist）上。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。南京大学等的科研人员参与研究。
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多年冻土区植物功能性状对增温的响应模式
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