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TRC20_兰州大学科研成果入选2021年度“中国生态环境十大科技进展”

admin2022-06-099

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  在6月5日世界环境日到来之际,中国科协生态环境产学联合体发布了2021年度“中国生态环境十大科技进展”。其中,由中国生态学会推荐,兰州大学生态学院、草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室邓建明团队与安黎哲、贺金生、刘建全等团队合作研究的项目《中国旱区生态系统结构与功能随环境梯度的变化规律及其调控机制》成功入选。

  研究团队历时8年对我国旱区典型生态系统进行了大尺度野外调查,收集了20000余份样品,结合室内实验和理论建模与模拟分析等研究手段,取得了以下系列研究成果:(1)创新性地整合代谢生态理论、植物异速生长理论和植物竞争理论等,推导并建立了木本植物生物量分配的一般性理论模型;(2)发现木本和草本植物根茎叶元素含量及化学计量比等功能性状均在干旱与半干旱区分界线(即干旱指数0.2)发生了明显转变现象,草本植物可作为干旱梯度上植物功能性状变化的负指示物种,而木本植物可作为干旱梯度上的正指示物种;(3)解析了从末次间冰期到现在及未来的2070年,不同生活型植物多样性的时空动态格局及其形成机制,发现水热因子联合调控了木本和草本植物多样性,且山地或山盆体系的植物多样性对气候变化最敏感;(4)厘清了土壤微生物多样性及生态系统多功能性的空间变化规律,发现土壤细菌和真菌多样性及生态系统多功能性沿干旱梯度均呈非线性变化趋势,且生态系统多功能性对干旱胁迫的响应比单个功能性状更加敏感;(5)构建了环境胁迫-生物多样性-生态系统功能间的耦合关系及作用机制,创新性地提出了植物和土壤微生物多样性对生态系统多功能性的调控分别遵循bottom-up和top-down调控原理,且该调控模式将沿干旱梯度发生转变的理论假说,并得到了大量野外调查和室内控制实验的有效验证,首次发现生物多样性对生态系统多功能性的调控机制将沿干旱与半干旱区分界线(即干旱指数0.2),由半干旱和干旱半湿润区以植物多样性调控为主的bottom-up调控模式转变为干旱与极旱区以土壤微生物多样性(特别是真菌)调控为主的top-down调控模式。

  上述系列研究成果不仅极大拓展了生态学相关理论基础,还为在全球变化背景下因地制宜地制定我国旱区的保护政策、生态管理与修复等方面提供了十分重要的科学依据和理论基础。该系列研究成果于2021年发表在NatureCommunications,National Science Review, Functional Ecology, Ecological Indicators等国际著名刊物上,并得到相关领域国际专家的高度认可。其中,发表在Nature Communications上的标志性成果,被编辑面向全球遴选为Editors’ Highlights和生态与进化领域Top50最佳论文,且被人民日报、新华社(中文、英文线路)等20余家媒体进行专题报道。

  2021年度“中国生态环境十大科技进展”是由两院院士、中国科协生态环境产学联合体成员单位、高校和科研院所推荐,由15位院士组成评委会评议投票产生的。此次的年度评选,旨在推动生态环境领域的基础研究和科技创新,充分展示和宣传我国生态环境领域的重大科技成果。2021年度入选的进展内容反映了我国生态环境科技领域前沿发展动态,在引领生态环境领域技术创新,鼓励生态环境科学研究,营造社会创新氛围,提高公众环保意识方面起到了积极的作用,影响深远,意义重大。兰州大学生态学院科研团队的成功入选,充分彰显了兰州大学生态学院在生态环境领域基础研究方面取得的重大突破,同时也是生态学院师生扎根西部、服务区域乃至国家重大战略的重要成果。

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