Alternative vegetation states on the Loess Plateau and implications for large-scale afforestation success

植树造林 林地 植被(病理学) 环境科学 农林复合经营 降水 森林砍伐(计算机科学) 黄土 沙漠和干旱灌木丛 交替稳态 生态系统服务 自然地理学 生态学 生态系统 森林覆盖 固碳 水文学(农业) 森林生态学 林业 地理 人均
作者
Li Ma,Xuan Li,Xingchao Xu,Liping Yang,Qinqin Chang,Siqing Wang,Chao Guan,Miaojun Ma,Chi Xu,Yanchuang Zhao,Emilio Guirado,Ning Chen,Changming Zhao
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:123 (19): e2527794123-e2527794123
标识
DOI:10.1073/pnas.2527794123
摘要

Large-scale afforestation on the Loess Plateau, costing hundreds of billions of Chinese yuan, has increased vegetation cover but also depleted soil water, raising concerns about the long-term ecosystem sustainability. While debates continue over suitable afforestation areas and precipitation thresholds, the potential role of alternative stable states, a captivating nonlinear dynamical phenomenon, in afforestation success has been largely overlooked. Here, we combined a systematic field survey (4,875 sites, survey mileage of 80,000 km) with a minimal model to explore potential alternative vegetation states, using tree cover as a state variable along a mean annual precipitation gradient. The results showed a clear signature of alternative states of tree cover across the Loess Plateau: Within the 350 to 500 mm mean annual precipitation range, three vegetation states coexist, which are identified as treeless (cover < 5%), open woodland (5 to 50%), and forest (cover > 50%). For areas with mean annual precipitation between 500 and 700 mm, the ecosystem displays bistability consisting of an open woodland and a forest state. Our minimal model revealed that vegetation-precipitation positive feedbacks expanded the range over which alternative vegetation states are permitted and shifted the associated thresholds. Regime shifts between the alternative vegetation states have a strong impact on carbon storage potential, suggesting that afforestation strategies should prioritize bistable and tristable zones where restoration is feasible. These findings provide a framework for afforestation planning and advance the theory of alternative stable states in dryland forests.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ziyuqiang完成签到,获得积分10
2秒前
阿智完成签到,获得积分10
3秒前
coolru的应助被fullmoonglow采纳,获得10
3秒前
ding的应助被优雅幻天采纳,获得10
4秒前
lin发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
王国向完成签到,获得积分10
7秒前
holmes完成签到,获得积分10
7秒前
莫山山完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI2S的应助被含糊的ccc采纳,获得10
8秒前
研友_VZG7GZ的应助被tq采纳,获得10
8秒前
土豆你个西红柿完成签到 ,获得积分10
8秒前
阿赵小明关注了科研通微信公众号
9秒前
萧锦铉发布了新的文献求助10
9秒前
无人区小飞侠完成签到,获得积分10
9秒前
arniu2008的应助被淡水美人鱼采纳,获得20
11秒前
11秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
cc发布了新的文献求助10
12秒前
香蕉静芙完成签到,获得积分10
12秒前
瑾珩完成签到,获得积分10
12秒前
所所的应助被无人区小飞侠采纳,获得10
13秒前
13秒前
超级棒发布了新的文献求助10
16秒前
长情的玉兰完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI2S的应助被我要积分采纳,获得10
16秒前
16秒前
嘿嘿完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
杨明发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
夏天冷完成签到 ,获得积分10
18秒前
慕青的应助被ID8采纳,获得10
18秒前
19秒前
光亮问凝发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7972619
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9437897
关于积分的说明 21052905
捐赠科研通 7549148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3373630
关于科研通互助平台的介绍 2508575
邀请新用户注册赠送积分活动 2406458