草原占据了世界上40%以上的无冰土地，并为人类和成千上万的其他物种提供了永久的生存空间。除了为牛羊提供食物外，草原还是其他野生动物的家园，如北美大草原的野牛、非洲大草原的斑马和长颈鹿。草原还可以容纳世界上30%的碳，这使它们成为对抗气候变化的重要盟友。
气候变化正导致我们脚下的草原发生变化，使这些好处面临风险。全球变化本;其中包括气候变化、污染和其他广泛的环境变化正在改变草原和草原上的植物物种。密歇根州立大学(Michigan State University)研究人员的一项新研究显示了草地植物群落的这些变化，并揭示了它们并不总是以科学家预期的方式发生。
“在中西部，草原面积已经减少到不到欧洲人定居时的1%，了解是什么推动了这些变化，对于管理和恢复这些系统非常重要。”密歇根州立大学凯洛格生物站(KBS)的植物生态学家凯·格罗斯(Kay Gross)说。“我们在KBS长期生态研究基地和阿勒甘国家游戏区域的研究为这些过程提供了重要的信息，但是将我们的数据包含到这个更大的综合中揭示了在特定地点研究中不明显的见解。”
这篇发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上的新论文提供了迄今为止关于人类活动如何改变草原植物的最全面的证据。
该团队观察了世界各地的105个草原实验，包括国家科学基金会长期生态研究项目的其他地点，以及在KBS进行的其他研究。每个实验都测试了至少一个全局变化因子-比如不断上升的二氧化碳、更高的温度、额外的营养污染或干旱。一些实验考察了其中两个或两个以上的因素。这个团队由史密森尼环境研究中心的草原生态学家Kimberly Komatsu领导，包括来自世界各地的研究人员，包括前KBS研究生Emily Grman和Greg Houseman。团队成员提供了大范围的草原数据，并进行了分析，以确定全球变化是否正在改变草原的组成，包括植物物种的总数和种类。
他们发现，草原的坚固程度出人意料一个点。检测到这些变化需要一定的时间。总的来说，在第一个十年里，草原抵御了全球变化的影响。但在暴露于气候变化因素10年后，物种开始发生变化。在历时10年或更长时间的实验中，有一半发现了植物物种总数的变化，近四分之三的实验发现了物种类型的变化。相比之下，在持续不到10年的实验中，只有20%的实验发现了物种的变化。考察全球变化的三个或三个以上方面的实验也更有可能发现草原的变化。
“我认为草地非常非常有弹性，”约翰斯·霍普金斯大学生态学助理教授、论文合著者梅根·阿伏里奥说。“但当情况真的发生变化时，这种变化可能真的很重要。”
令科学家们惊讶的是，在不改变物种数量的情况下，草原物种的身份可能会发生巨大的变化。在一半的地块中，单个植物物种发生了变化，但物种总数保持不变。在一些地区，几乎所有的物种都发生了变化。
对于这个团队来说，这是一个希望的信号，大多数草原至少可以在10年内抵抗由实验引起的全球变化。也许草原的变化足够缓慢，我们可以防止未来灾难性的变化。
然而，时间可能不会站在我们这边。在一些实验中，当前全球变化的速度甚至改变了“控制区”。没有暴露在实验中更高的全球变化压力下。最终，许多这样的小块土地看起来和试验田一样。
“共同努力了解气候变化是如何影响草原的，这是至关重要的，这样我们才能更好地恢复和管理我们和许多其他物种赖以生存的重要栖息地，”总说。“长期实验和数据集对这些努力至关重要。”
(媒体注意:请在在线报道中加入到原文的链接:https://www.pnas.org/content/early/2019/08/14/1819027116)
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://msutoday.msu.edu/news/2019/global-change-is-triggering-an-identity-switch-in-grasslands/