干旱和放牧压力增加等全球变化显著影响陆地系统的植物表型多样性，目前对于这些因素如何影响植物特性之间的协变关系，以及这些关系如何塑造植物表型多样性的研究缺乏。在欧洲研究委员会支持下，由法国Nicolas Gross研究员和西班牙阿利坎特大学Fernando Maestre教授等全球100多位科学家，通过研究全球六大洲、25个国家的98个旱区样地。发现旱区是全球植物表型多样性的重要区域，这一发现挑战了传统观点（极端环境将降低表型多样性）。相关研究成果以 “Unforeseen plant phenotypic diversity in a dry and grazed world”为题发表在国际顶级学术期刊《Nature》上，并被选为当期封面。本研究为BIODESERT国际研究计划项目成果之一，该项目由Fernando Maestre教授（现为沙特阿卜杜拉国王科技大学教授）主持，受欧洲研究委员会资助，主要关注全球变化对旱区生态系统的影响。中国科学院新疆生态与地理研究所张元明研究员和周晓兵研究员受邀参加此项研究，并作为系列文章的共同作者。
该国际研究团队收集了来自六大洲326个样方的301种多年生植物，共计133,769个特性测量数据，通过分析全球旱区中20种化学和形态特性的协变关系，探讨了干旱和放牧压力对植物表型多样性的影响。
研究发现，当干旱度超过约0.7的阈值（相当于半干旱和干旱区分界干旱度值）时，植物特性多样性增加了88%。这一现象在放牧区域尤为明显，并且随着放牧压力的增加，这一干旱度阈值降低。此外，57%的特性多样性仅出现在最干旱和放牧压力最大的干旱地区，这突显了这些极端环境的表型独特性。同时，研究强调了旱区为全球植物表型多样性重要区域，挑战了极端环境将降低表型多样性的传统观点。综合认为，植物可能采取了一系列策略来应对随着气候变化和土壤利用等环境压力加强。
新疆是全球重要干旱区之一，也是放牧等人类活动影响剧烈区域。张元明研究员团队长期开展干旱区生物多样性与全球环境变化的研究，发表了系列有影响力成果，获得国际认同。研究团队从2016年该国际研究计划设计之初即受邀加入，并组团赴西班牙开展为期三个月的合作，参与了方案设计的完善和联合调查。在国内，研究团队在准噶尔荒漠开展了同步监测，对不同放牧强度下多年生植物性状、植物群落多样性、土壤理化特征及微生物组成等进行了完整的调查，为探明全球不同旱区和放牧梯度下植物特性和生态系统功能的变化做出了重要贡献。
新疆生地所近年来紧密围绕抢占干旱区生态资源环境领域的科技制高点，大力加强国际合作，牵头建立了多个海外研究基地和平台，在科学研究和服务丝绸之路经济带等方面取得了突出成绩。
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