植被通常会充分利用其生境内的自然资源来进行光合作用，并以提高资源利用效率的方式来适应不同生境，这可视为是植被经长期演化，产生适应性的结果。然而，对于突然发生的环境胁迫，植被很难在短时间内适应，这往往会阻碍植被对环境资源的高效利用，使植被生产力下降。
干旱是当前全球气候变化研究中的热点问题。高寒植被生境严峻，需要高效利用有限资源才得以生存。然而在其短暂生长季内常受干旱胁迫，严重影响其资源利用效率（resource use efficiency，RUE）。本研究以典型藏北高寒草甸生态系统为研究对象，基于多年涡度相关和小气候观测数据，研究干旱对高寒草甸生态系统水分利用效率（water use efficiency，WUE）、光能利用效率（light use efficiency，LUE）和碳利用效率（carbon use efficiency，CUE）的影响。研究发现，干旱会改变环境因子和生物因子对生态系统碳水通量的驱动过程，进而影响RUE（图1）。当植被活性较强时，干旱胁迫条件下，生物因子对碳水通量的控制力提高。在生长季不同时期，干旱对RUE的影响不同（图2）。生长季初期，新生叶片较强的活性保障了干旱期间WUE和LUE的显著升高，但同时呼吸作用也较强，CUE增加不显著。生长盛季干旱导致GPP迅速下降，使WUE、LUE和CUE都显著下降。生长季末期，叶绿素的分解使植被光合活性下降，导致LUE显著下降，衰老叶片较弱的生理活性使WUE和CUE对干旱响应不敏感。本研究结果有利于合理评估高寒草甸生态系统对未来气候变化的响应和适应性特征，并准确预测其可能的演变趋势。
图1 干旱改变了环境因子对高寒草甸生态系统碳水通量的驱动过程
图2 生长季不同时期高寒草甸生态系统水分利用效率（water use efficiency，WUE）、光能利用效率（light use efficiency，LUE）和碳利用效率（carbon use efficiency，CUE）对干旱的响应特征
该论文以“Drought-induced resource use efficiency responses in an alpine meadow ecosystem”为题发表于国际学术期刊Agricultural and Forest Meteorology （Q1,IF=6.2），收录于ChinaFLUX20周年专刊“Carbon，nitrogen and water fluxes of terrestrial ecosystems in China”，论文第一作者为沈阳农业大学张涛副教授，通讯作者为中国科学院地理科学与资源研究所张扬建研究员和沈阳农业大学徐明洁副教授。研究受到国家自然科学基金项目（32061143037，41725003）资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2023.109745