自2011年开始，张扬建团队扎根在西藏那曲地区的高寒草甸，建立了藏北高原草地生态系统研究站 (海拔4600m，拉萨站那曲研究基地)。围绕高原生态安全屏障建设和保护的国家需求、及全球变化适应和应对的学科前沿，研究团队克服高寒、缺氧等严酷的自然条件，在那曲相继建立了气候变暖、CO₂加富、放牧和禁牧平行对比、水氮联网、及地空遥感对接等一系列重要的研究平台。通过10年的努力，藏北草地研究站已成为具有一定影响力的高原生态学研究基地，为高寒草地的可持续利用和管理、高原生态安全屏障保护提供科技支撑。 

　　近期研究团队主要关注草地生物多样性与全球变化。气候变化影响着地球生态系统的许多方面，然而其对生态群落系统发育和功能特性的影响尚不清楚。为此，他们在高寒草地开展了多年的增温实验，研究了草地植物群落在分类、系统发育和功能水平上对环境变暖的响应。他们发现低水平增温对植物物种丰富度和系统发育/功能群落结构均无影响，而高水平增温显著降低了物种丰富度。增温幅度越高，环境过滤作用越强，最终导致物种组成和群落结构发生变化。高增温过滤掉与现存物种在功能上不相似或远亲的物种，驱动系统发育/功能群落结构从过度分散向随机。研究强调需要结合系统发育和功能的特性，以获得对气候变暖下植物群落反应的更全面的理解。 

　　全球环境变化正在改变着陆地生态系统。过去的研究多关注生态系统层面的响应，而植物群落对全球环境变化的反应了解较少。通过在藏北高原高寒草甸进行多年的模拟CO₂浓度升高 (+100 ppm) 和N添加野外控制实验，研究人员发现CO₂和N添加对高寒草甸物种多样性、群落结构和生物量具有协同作用。单独添加CO₂和N没有改变群落生物量、物种多样性和物种组成；而同时添加两种资源显著提高了群落生物量，降低了多样性，改变了群落物种组成。物种多样性的下降，主要归因于CO₂ + N 增加了生物量，降低了土壤水分，促使一些个体大和比叶面积小的物种丢失。研究指出高寒草地群落生物量和群落结构可能受到大气CO₂和土壤N营养的共同限制。 

　　研究结果近期在线发表于国际生态学期刊《Journal of Ecology, IF=5.762》和《New Phytologist, IF=8.512》。论文第一作者为朱军涛副研究员、通讯作者为张扬建研究员和美国佐治亚理工学院蒋林教授。参加单位还包括华东师范大学和中山大学等单位。上述研究获得国家重点研发计划项目(2017YFA0604802, 2016YFC0501802)、中国科学院战略先导专项 (XDA20050102)、国家自然科学基金项目 (41571195, 41725003)、地理资源所可桢杰出青年计划 (2016RC102)、生态系统网络观测与模拟重点实验室青年团队项目 (LENOM2016Q0002)、以及美国国家科学基金项目 (DEB-1342754, DEB-1856318, CBET-1833988) 等资助。 

　　相关论文： 

　　(1) Zhu Juntao; Zhang Yangjian*; Xian Yang; Chen Ning; Li Shaopeng; Pandeng Wang; Jiang Lin*; Warming alters plant phylogenetic and functional community structure, Journal of Ecology, 2020, DOI:10.1111/1365-2745.13448. 

　　(2) Zhu Juntao; Zhang Yangjian*; Xian Yang; Chen Ning; Jiang Lin*; Synergistic effects of nitrogen and CO₂ enrichment on alpine grassland biomass and community structure, New Phytologist, 2020, DOI:10.1111/nph.16767. 

图1 气候变暖改变了草地植物多样性和群落结构

图2 大气CO2和土壤N营养共同调控了草地生物量和群落结构