生產力的穩定性事關生態系統向人類社會提供服務的可持續供給。以往研究多關注地上生產力的穩定性，而對地下生產力以及總生產力的穩定性的變化規律和內在機制缺乏了解。人類活動導致陸地生態系統的活性氮沉降量顯著增加，厘清總生產力穩定性對氮沉降的響應規律對于預測生態系統服務的變化非常重要。
中國科學院沈陽應用生態研究所生態化學計量學組研究團隊依托在內蒙古額爾古納于2014年建立的草甸草原氮素添加控制實驗平臺，基于對96個群落的地上和地下生產力為期五年的連續監測（2016~2020），結合多尺度生產力穩定性理論框架，研究了不同空間尺度上 (局域vs.區域) 草甸草原地上、地下以及總生產力穩定性在多種氮素輸入量條件下的變化情況。
研究結果顯示，隨著氮素輸入量的增加，植物多樣性逐漸喪失，進而降低了局域和區域尺度上的地上生產力穩定性，但沒有改變兩種空間尺度上的地下生產力穩定性(BNPP stability) 和總生產力穩定性（圖1）。地下生產力穩定性決定了總生產力穩定性對氮添加的響應模式。對于地上生產力和地下生產力而言，其空間異步性 (Spatial asynchrony) 在維持區域尺度上生產力的穩定性方面均發揮重要作用 (圖2)。上述結果說明，地下生產力的穩定性對氮素輸入的響應與地上生產力的響應截然不同。由于地下生產力對總生產力的較大貢獻，以往研究中所得到的“氮素輸入降低地上生產力穩定性”的結論不能簡單推至生態系統總生產力。
該項研究得到了國家自然科學基金等的資助，相關研究結果在線發表于Global Change Biology雜志（IF5 = 11.716）。
