白永飞
- 草原生态系统功能研究组
- 白永飞, 研究员, 博士生导师。1998年在内蒙古农业大学获得博士学位, 1998至2000年在中科院植物所从事博士后研究, 2000年留所工作, 2004至2006年先后赴美国亚利桑那州立大学开展合作研究。2008年国家"杰出青年基金"获得者, 2010年入选中科院＂引进国外杰出人才计划＂, 2010年获国务院政府特殊津贴，2014年入选“百千万人才工程”国家级人选。近年来, 主持"973"项目课题、自然科学基金重点和面上项目等10余项, 共发表各类研究论文100余篇, 其中发表SCI论文60余篇。目前担任中国植物学会植物生态学专业委员会主任、中国生态学会长期生态学研究专业委员会副主任, 《植物学报》副主编,《科学通报》、《植物生态学报》、《生态学报》、《生物多样性》和《生命世界》编委。现任内蒙古草原生态系统定位研究站站长。已培养博士10名、硕士10名。
- 团队成员
- 主要研究领域
- 主要科研成果
- 所承担科研项目
- 代表性论文
- 团队风采
1、草地生态系统初级生产力和生态系统功能的维持机制
2、植物功能性状、功能多样性和生态系统多功能性之间关系
3、生态系统服务对全球变化关键驱动因子的敏感性、适应性和减缓机制
4、草地生态系统固碳现状、速率、潜力和机制
5、退化草地恢复、人工草地建植与生态系统管理
研究成果1：温带草原生态系统多样性与稳定性的关系及其补偿效应
中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的研究团队，针对国际生态学研究和争论的热点问题，即多样性－稳定性的关系，从自然生态系统的不同组织层次入手，系统分析了羊草(Leymus chinensis)草原群落和大针茅(Stipa grandis)草原群落连续24年的长期定位监测数据，揭示了草原生态系统初级生产力和稳定性的维持机制。取得的主要结论：1) 1-7月份的降雨量是导致草原生态系统初级生产力波动的主要驱动因子；2) 生态系统稳定性沿不同组织水平，从植物种、功能群到群落逐渐增加；3) 不同物种和功能群之间的补偿作用是导致生态系统稳定性增加的重要机制。该研究成果以“Ecosystem stability and compensatory effects in the Inner Mongolia grassland”为题于2004年9月发表在英国《自然》杂志(Nature 431:181-184)。论文发表后，受到了国内外学者的高度重视。2009年，Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics对该成果给予了很高评价，本研究中提出的生态系统稳定性测度方法被广泛采用。该研究成果的科学意义主要体现在以下三个方面。第一，本项成果从理论上揭示了生物多样性的重要性及其对生态系统功能的影响机制，为指导我国草原生物多样性保护提供了详实的科学依据。第二，该成果对于指导退化草地的生物多样性恢复，提升其生产功能和生态服务功能，实现天然草地的可持续利用具有重要意义。第三，对于指导人工草地的建植具有重要意义。本项目的重要技术成果“多年生混播人工草地建植技术”就是在这一理论指导下，充分利用了物种的补偿性效应。
研究成果2：内蒙古草原生态系统初级生产力和降水利用效率的关系
水分是干旱、半干旱生态系统初级生产力的关键限制因子。探明干旱、半干旱生态系统是如何对降水量的变化做出响应的，对于深入研究气候变化对陆地生态系统的影响机制具有十分重要的理论和现实意义。本研究组的白永飞研究员等人员采用长期定位研究和野外控制实验相结合的方法，对内蒙古高原21个代表性生态系统类型（草甸草原、典型草原、荒漠草原和荒漠）的初级生产力(ANPP)和降水利用效率(RUE)及其关键驱动因子进行了深入研究。该研究发现： 1) 在区域尺度上，ANPP随着年平均降水量(MAP)的增加而增加，但ANPP的变异性则逐渐降低，稳定性逐渐增加；2) 随着MAP的增加，物种多样性逐渐增加，关键植物功能群之间具有明显的生态替代；3) 对于不同的生态系统类型，RUE随MAP的增加而增加，但对于同一生态系统，RUE则随年降水量的增加而降低。这表明，内蒙古高原干旱、半干旱生态系统初级生产力和降水利用效率均具有尺度依赖性。降水利用效率在空间和时间尺度上相反的变化趋势，主要受不同机制控制，包括，水分、养分、生物因子以及它们之间的相互作用；4) 内蒙古高原植物群落的降水利用效率，在最干旱年份和最湿润年份均表现出显著的趋同。其中，最大降水利用效率 (RUEmax)趋同于1.08 g.m-2.mm-1，最低降水利用效率 (RUEmin)则趋同于0.51 g.m-2.mm-1；5) 氮素添加可以显著地提高植物群落的降水利用效率，其值可以超过自然状态下群落降水利用效率的两倍以上。该研究成果发表在国际生态学领域主流杂志Ecology (2008, 89: 2140-2153)。
研究成果3：欧亚大陆草原的多样性－生产力的正相关关系
生物多样性与生产力的关系(PDR)是生物多样性与生态系统功能研究的核心问题，对生态系统管理具有重要意义。当前的主流观点是骆峰型(hump-shaped)，即生物多样性最高时，生产力反而处于中等水平。基于内蒙古地区854个野外样点的调查数据，白永飞等研究人员从不同组织层次（群丛、植被亚型和植被型）、不同空间尺度（样地尺度、景观尺度和区域尺度）探讨了生物多样性与生产力的关系(PDR)。结果表明：在所有组织层次和空间尺度，欧亚草原的PDR均呈正相关的线性关系，而不是驼峰型(hump-shaped)；在区域尺度，PDR受年平均降雨量和土壤氮含量的影响明显；放牧虽然增加了草地物种多样性和生产力，然而并没有改变PDR的线性形状。该研究首次对欧亚大陆草原(世界最大的陆地生物群区)的生物多样性与生产力的关系(PDR)进行了分析，其研究结果与许多非州、欧州和北美研究所支持的单峰型关系不一致，表明欧亚大陆草原PDR关系更易受降雨量的影响。研究结果不仅对退化草原的恢复与管理提供了依据，还将有助于人们了解未来气候变化对欧亚草原植被的影响。
2、 氮素对内蒙古草原生物多样性、初级生产力和生态系统功能的影响及机制
研究成果1：草原生物多样性和生态系统功能对氮素添加的响应
氮沉降的过量增加会导致生物多样性丧失和生态系统稳定性下降，不利于生态系统的可持续发展。本研究组的白永飞研究员等人员通过长期氮素添加实验，研究了不同组织水平（植物种、功能群、群落）上，氮素添加对内蒙古典型草原成熟和退化草地群落生物多样性和生态系统功能的影响。研究发现：1) 对于成熟的草原群落，氮素添加导致了物种多样性的显著降低，多年生禾草和杂类草被一年生植物替代；而对于相邻的退化群落，氮素添加则显著地增加了群落地上生物量和多年生根茎禾草的优势度；2) 内蒙古草原群落对氮素添加做出响应添加量为1.75 g N m-2 yr-1，达到饱和的氮素添加量为10.5 g N m-2 yr-1；3) 土壤水分的有效性和水分与氮素的耦合作用共同决定了物种丰富度、植物功能群组成和群落初级生产力对氮素添加响应。该研究成果发表在国际生态学领域主流杂志Global Change Biology (2010, 16: 358-372)。
研究成果2：氮素添加对内蒙古典型草原生产力和物种丰富度的影响及物种丧失的机制
氮素（N）是生态系统生产力的主要限制因子之一，对植物的生长、繁殖、及群落的结构和功能具有重要作用。已有的研究表明，可利用氮素的增加会导致群落地上生物量增加及物种丰富度降低。因此，我们在内蒙古典型草原开展了10年的氮素添加实验（包括6个氮素添加梯度：0.00, 1.75，5.25, 10.50, 17.50, 28.00 克氮每平方米每年），以研究氮素添加对生产力和物种丰富度的影响及物种丧失的原因。主要结果如下：1) 在较低施肥梯度（1.75克氮）物种丧失了17%，而在较高的施肥梯度（10.50-28.00克氮）有50-70%的物种丧失；2) 氮素添加会导致群落生物量对干旱的敏感性增加，从而降低群落生物量的稳定性，包括增加生物量空间的异质性和年间的变异性；3) 引起物种丧失的氮素添加的阈值随着年份逐渐降低，而且与物种的多度有关，稀有种丧失的阈值低于常见种；4) 氮素添加后，叶片氮素含量高、光合速率高、根冠比低、繁殖输出高等资源消耗型物种的相对优势度增加，并逐渐取代资源保守型物种。本研究从不同的组织水平（物种、优势度群、群落）研究长期氮素添加对生态系统的影响，揭示了氮素添加效应受到降雨量的调控，并且指出氮素添加由于导致了物种的丧失和植物功能群的组成，会降低生态系统的稳定性。研究对于研究内蒙古干旱半干旱地区的生态系统功能对于全球变化的响应具有重要的意义。该研究结果发表在 Philosophical Transition of the Royal Society B- Biological Science (2012, 367: 3125-3134)。
研究成果3：外源氮素输入引起草原生物多样性降低的尺度依赖性及机制
氮素输入通常会导致生物多样性降低，因而氮沉降也被认为是导致陆地生态系统生物多样性降低最主要的原因之一。然而，这些发现主要来自样方水平的研究，并不能代表区域水平，而氮沉降往往发生在区域水平。目前仅有非常少的研究评估了氮素输入导致物种降低的尺度关系，这些研究表明，氮素输入导致的物种降低可能会随着面积增加而改变；但是，其内在机制并不清楚。该研究依托在内蒙古典型草原开展10年的野外氮素添加实验平台（1.75–28 g N m-2 year-1），基于幂函数方程拟合的物种面积曲线，研究了氮素增加对植物多样性影响的尺度依赖性。研究发现：1) 在取样面积>8m2时，物种降低的绝对值下降，随着取样面积增加，物种降低的比例下降，并且导致物种降低的氮添加速率阈值增加；2) 物种降低的尺度依赖性是由于氮添加导致物种面积曲线的斜率增加，而斜率增加是由于物种多度分布改变的正作用大于总物种数降低的负作用。由于氮素增加通常发生在区域尺度，面积远大于单个实验小区，因此，对于氮沉降背景下生物多样性保护和生态系统管理，以及正确理解不同空间尺度上氮素增加对生物多样性的影响具有重要意义，相关结果发表在Journal of Ecology (2015, 103: 750-760)。
3、 草地土壤食物网-生态系统功能调控机制
土壤食物网是土壤发挥生态功能的基础，然而有关土壤食物网对生态功能的贡献及其关系机制却缺乏系统的研究。本研究组的陈迪马等研究人员一直以草地土壤食物网及其生态功能为切入点，围绕草地土壤食物网不同功能群的格局及其对生态系统功能的调控机制开展工作。提出了区域尺度土壤食物网内功能群分布格局和驱动因子不同于植物群落的观点，建立了全球气候变化和人类干扰背景下草地土壤食物网的响应及其对生态系统功能调控的联系机制，揭示了长期氮素添加中土壤氮有效性和土壤酸化两个机制在生态系统结构和功能中的相对作用，为我国草地土壤食物网的功能评估以及草地恢复提供科学依据。
研究成果1：提出了土壤生物分布格局和驱动不同于植物群落的观点，阐明了蒙古高原土壤食物网不同功能群的分布格局及其驱动因子
土壤生物在陆地生态系统碳氮循环、多样性维持、植物群落构建等过程和功能中扮演重要作用，但目前区域尺度有关干旱半干旱草地土壤生物的多样性格局及其与环境因子见的关系还很少探讨。本研究沿蒙古高原的四种主要植被类型(草甸草原、典型草原、荒漠草原和荒漠)设置两条区域尺度样带(东西2000 km和南北900 km)，收集和测定了220个样方调查数据，并结合生态系统水平水分控制实验发现：蒙古高原土壤食物网组成主要通过水分的上行效应控制，土壤生物群落结构和组成的决定因子在不同空间尺度上并不一致，具有明显的尺度效应，土壤食物网内不同的土壤生物组分对环境因子存在不同适应策略；探讨多样性–生物量/生产力是否存在普适性的关系，除专注于植物外也可以着眼于其他生物类群，例如，我们的研究就发现草地土壤线虫的多样性–生物量之间的关系不同于植物。本研究深化了生物地理学理论，有助于理解草地地上–地下生态系统之间的内在联系，为多样性如何调控生态系统功能的相关研究开辟了新的思路。上述研究成果相应发表在生物地理和生态学主流期刊Ecography (38: 622-631, 2015)、Landscape Ecology (30: 1669-1682, 2015)、Journal of Biogeography (2016, 43: 955–966)上。
研究成果2：拓展了人类活动干扰影响土壤食物网的视野，揭示了长期氮素添加中土壤氮有效性和土壤酸化两个机制在土壤食物网及其生态功能中的相对作用
外源氮素输入能影响植物群落生产力、多样性、土壤生物结构组成、土壤碳氮循环等多个陆地生态系统过程和功能。这种影响主要来源于两个重要机制：1) 氮素添加直接增加土壤氮有效性，为植物和土壤生物提供生长所需的氮素，从而刺激植物地上地下部分的生长，而生物量的增加能为地下土壤食物网提供更多的碳输入；2) 长期氮添加会导致土壤酸化，酸化过程能降低植物生物量和多样性，也能改变土壤生物群落组成和土壤食物网。然而很少有研究评价这两种机制在调节生态系统功能对氮素添加响应中的相对重要性。依托内蒙古草原站建立的长期氮素添加实验，结合土壤酸化实验，研究发现：(1) 长期氮素添加和土壤酸化都降低土壤呼吸和土壤有机质分解呼吸但增加根系呼吸，其中有机质分解呼吸的降低主要是由于酸化降低了微生物生物量和真菌细菌比，而根系呼吸的增加是由于酸化增加了根系生物量和物种水平根系呼吸；(2) 氮添加对土壤微食物网的影响主要来源于土壤氮素添加所导致的土壤酸化过程，而并不是来源于土壤氮素增加所引起的土壤碳输入增加；(3) 土壤酸化实验证实土壤酸化导致的植物多样性和生产力的降低受土壤氮循环直接调控，土壤生物主要起间接调节作用，而土壤毒害离子的增加也并不是导致植物多样性和生产力降低的直接因素。这些研究成果首次系统评价了土壤生物群落和生态系统功能对氮素添加的响应中“土壤氮有效性”和“土壤酸化”两个机制的相对作用；证实了长期氮素添加导致土壤食物网、土壤呼吸、生态系统生产力和养分循环的变化主要来源于土壤氮添加导致的土壤酸化过程，而土壤氮素增加导致的土壤碳输入并不是主要途径。这些研究首次从土壤酸化角度研究植物、土壤生物和生态系统功能对氮素添加的响应机制，表明在今后研究外源氮素输入对生态系统结构和功能的实验或模型研究中同样需要注重土壤酸化机制的重要性。相关成果分别发表在生态学和土壤学主流期刊Journal of Ecology (101: 1322- 1334, 2013)、Functional Ecology (2016, 30: 658–669)、Soil Biology and Biochemistry (89: 99-108, 2015; 90: 139-147, 2015)上。
研究成果3：构建了土壤食物网-生态系统功能调控机制框架，阐明了草地土壤食物网对生产力、养分、碳储存等功能的调控机理
全球变化、人类活动干扰和物种入侵正在以前所未有的速度和广度影响和改变着我们赖以生存的生态系统，引起全球范围内生物多样性的丧失和生态系统服务功能的退化，最终对人类的福祉产生重要影响。然而有关人类活动干扰及其导致的植物多样性丧失如何影响土壤食物网并调节生态系统的碳储存研究鲜有报道。依托内蒙草原站的长期放牧和植物功能群剔除实验平台，我们探讨了人类干扰如何通过植物群落调控土壤生物群落食物网及其生态系统功能的影响机制，研究发现：(1) 放牧干扰对草地系统的净初级生产力和土壤氮矿化的影响是由土壤氮循环和理化环境直接决定，植物群落结构、土壤养分状况和土壤生物群落结构起间接作用；(2) 草地主要植物功能群丧失对土壤食物网的影响比次要植物功能群丧失更强烈，植物功能群丧失导致土壤食物网由真菌食物网向细菌食物网转变；(3) 土壤微生物群落的变化主要是由于功能群组成和生物量的改变引起，而土壤线虫群落的变异由植物功能群组成、生物量、以及线虫食物资源(上行效应)解释。研究结果证实人类干扰活动及其引起的草地生物多样性/功能群的丧失不仅能导致草地碳储存降低和养分流失，某些关键功能群的丧失甚至会导致整个生态系统的崩溃；因此在草地生态系统的管理和恢复过程中，人们不仅要关注植物多样性的恢复，同时还要加强土壤生物群落的恢复。这些成果相应发表在英国生态学学会的Journal of Ecology (2016, 104: 734–743)和Functional Ecology (27: 273- 281, 2013)上。
1、国家自然科学基金重点项目“放牧对典型草原生态系统磷循环的影响：生物过程与机制(31630010)”(2017.01－2021.12)，主持人：白永飞。
2、国家自然科学基金重大国际合作项目“全球变化关键驱动因子对蒙古高原草原C3/C4植物多度、群落结构和生态系统功能的影响：格局、过程与机制(31320103916)”(2014.01－2018.12)，主持人：白永飞。
3、国家重点研发计划重点专项课题“锡林郭勒—乌兰察布高原沙化土地治理与沙产业技术研发及示范(2016YFC0500804)”(2016.07－2020.12)，课题负责人：白永飞。
4、国家自然科学基金面上项目“草地生态系统长期氮素添加对土壤呼吸的调节机制：土壤氮有效性与土壤酸化的相对作用(31570450)” (2016.01－2019.12)，主持人：陈迪马。
5、国家自然科学基金面上项目“种内功能性状分化对草原群落物种共存与功能多样性的维持机制——基于优势种和稀有种的对比响应研究(41671046)” (2017.01－2020.12)，主持人：郑淑霞。
结题项目
1、中国科学院战略性先导科技专项“生态系统固碳现状、速率、机制与潜力项目”, 第三课题“草地生态系统固碳现状、速率、潜力与机制”(XDA05050300) (2011.01－2015.12)，主持人：白永飞。
2、“十二五”农村领域国家科技计划项目专题“浑善达克沙地植被稳定性与农牧业综合开发试验示范研究(2012BAD16B0304)”(2012.01－2016.12)，专题负责人：白永飞。
3、国家自然科学基金重点项目“蒙古高原草原生物多样性的格局与维持机制研究：控制实验与野外调查相整合的多尺度途径(31030013)”(2011.01－2014.12)，主持人：白永飞。
4、国家重点基础研究发展计划（“973”）项目“中国主要类型生态系统服务功能与生态安全”，第二课题“草地和荒漠生态系统服务功能形成与调控机理 (2009CB421102)”(2009.01－2013.12)，主持人：白永飞。
5、国家杰出青年科学基金项目“草原生态系统生物多样性与生态系统功能的维持机理(30825008)”(2009.01－2012.12) ，主持人：白永飞。
6、国家自然科学基金面上项目“放牧对草原生态系统植物和土壤C、N、P 化学计量关系的调控机理(30770370)”(2008.01－2010.12)，主持人：白永飞。
7、国家科技支撑计划林业项目“防沙治沙关键技术研究与试验示范”，专题“锡林郭勒草原草地畜牧业开发技术研究与试验示范(2006BAD26B05)” (2006.10－2010.12)，主要参加人：白永飞。
8、国家自然科学基金面上项目“羊草草原植物水分利用效率和水分来源对牧压梯度的适应与响应机制(30670346)”(2007.01－2009.12)，主持人：白永飞。
9、中国科学院知识创新工程重要方向项目“北方沙漠化带典型生态系统的水分有效性与植被适应性研究(KZCX2-YW-431)”(2007.01－2009.12)，主要参加人：白永飞。
10、国家科技攻关项目“锡林郭勒草原草地畜牧业技术示范(2005BA517A09)”，（2005.07- 2007.06）课题主持人：白永飞。
11、国家基金委面上项目“草原群落物种丰富度、植物功能群组成和群落初级生产力对水分来源转换的适应机制(30570304)”(2006.01-2006.12)，主持人：白永飞。
12、国家自然科学基金面上项目“草原群落植物水分利用效率对气候变化的响应与适应机制(90211012)”（2003.01-2005.12），主持人：白永飞。
13、国家重点基础研究发展规划项目“草地与农牧交错带生态系统重建机理及优化生态－生产范式”第7课题“优化生态－生产范式与新产业带形成的理论基础(G2000018607)”（2000.10-2005.09），张新时院士主持，参加人：白永飞。
14、中国科学院知识创新工程重大项目“浑善达克沙地与京北农牧交错区生态环境综合治理试验示范研究”，第1课题“锡林郭勒退化草地恢复与合理利用试验示范研究(KSCX1-08-01)”（2000.01-2004.12），韩兴国、白永飞主持
15、科技部首都圈（环北京）防沙治沙应急技术研究与示范招标项目“锡林郭勒草原防沙治沙技术示范(FS2000-006)”（2000.11- 2003.11），韩兴国、白永飞主持。
代表性论文：
1. Zhan, S. X., Y. Wang, Z. C. Zhu, W. H. Li, and Y. F. Bai*. 2017. Nitrogen enrichment alters plant N: P stoichiometry and intensifies phosphorus limitation in a steppe ecosystem. Environmental and Experimental Botany 134:21-32.
2. Ying, J. Y., X. X. Li, N. N. Wang, Z. C. Lan, J. Z. He, and Y. F. Bai*. 2017. Contrasting effects of nitrogen forms and soil pH on ammonia oxidizing microorganisms and their responses to long-term nitrogen fertilization in a typical steppe ecosystem. Soil Biology and Biochemistry 107:10-18.
3. Ling, N., D. M. Chen, H. Guo, J. X. Wei, Y. F. Bai, Q. R. Shen, and S. J. Hu. 2017. Differential responses of soil bacterial communities to long-term N and P inputs in a semi-arid steppe. Geoderma 292:25-33.
4. Li, W. H., F. W. Xu, S. X. Zheng, F. Taube, and Y. F. Bai*. 2016. Patterns and thresholds of grazing-induced changes in community structure and ecosystem functioning: species-level responses and the critical role of species traits. Journal of Applied Ecology:DOI: 10.1111/1365-2664.12806.
5. Cheng, J. H., P. F. Chu, D. M. Chen, and Y. F. Bai*. 2016. Functional correlations between specific leaf area and specific root length along a regional environmental gradient in Inner Mongolia grasslands. Functional Ecology 30:985-997.
6. Sha, Z. Y., J. L. Zhong, Y. F. Bai, X. C. Tan, and J. Li. 2016. Spatio-temporal patterns of satellite-derived grassland vegetation phenology from 1998 to 2012 in Inner Mongolia, China. Journal of Arid Land 8:462-477.
7. Hoffmann, C., M. Giese, U. Dickhoefer, H. W. Wan, Y. F. Bai, M. Steffens, C. Y. Liu, K. Butterbach-Bahl, and X. G. Han. 2016. Effects of grazing and climate variability on grassland ecosystem functions in Inner Mongolia: Synthesis of a 6-year grazing experiment. Journal of Arid Environments 135:50-63.
8. Cheng, J. H., P. F. Chu, D. M. Chen, and Y. F. Bai*. 2016. Functional correlations between specific leaf area and specific root length along a regional environmental gradient in Inner Mongolia grasslands. Functional Ecology 30:985-997.
9. Chen, D. M., J. H. Cheng, P. F. Chu, J. Mi, S. J. Hu, Y. C. Xie, I. Tuvshintogtokh, and Y. F. Bai*. 2016. Effect of diversity on biomass across grasslands on the Mongolian Plateau: contrasting effects between plants and soil nematodes. Journal of Biogeography 43:955-966.
10. Chen, D. M., Q. M. Pan, Y. F. Bai*, S. J. Hu, J. H. Huang, Q. B. Wang, S. Naeem, J. J. Elser, J. G. Wu, and X. G. Han. 2016. Effects of plant functional group loss on soil biota and net ecosystem exchange: a plant removal experiment in the Mongolian grassland. Journal of Ecology 104:734-743.
11. Chen, D. M., J. J. Li, Z. C. Lan, S. J. Hu, and Y. F. Bai*. 2016. Soil acidification exerts a greater control on soil respiration than soil nitrogen availability in grasslands subjected to long-term nitrogen enrichment. Functional Ecology 30:658-669.
12. Lan, Z. C., G. D. Jenerette, S. X. Zhan, W. H. Li, S. X. Zheng, and Y. F. Bai*. 2015. Testing the scaling effects and mechanisms of N-induced biodiversity loss: evidence from a decade-long grassland experiment. Journal of Ecology 103:750-760.
13. Chen, D. M., J. H. Cheng, P. F. Chu, S. J. Hu, Y. C. Xie, I. Tuvshintogtokh, and Y. F. Bai*. 2014. Regional-scale patterns of soil microbes and nematodes across grasslands on the Mongolian plateau: Relationships with climate, soil, and plants. Ecography: 38:622-631.
14. Chen, D. M., J. Mi, P. F. Chu, J. H. Cheng, L. X. Zhang, Q. M. Pan, Y. C. Xie, and Y. F. Bai*. 2015. Patterns and drivers of soil microbial communities along a precipitation gradient on the Mongolian Plateau. Landscape Ecology: 30:1669-1682.
15. Wan, H. W., Y. F. Bai, D. U. Hooper, P. Sch？nbach, M. Gierus, A. Schiborra, and F. Taube. 2015. Selective grazing and seasonal precipitation play key roles in shaping plant community structure of semi-arid grasslands. Landscape Ecology 30:1767-1782.
16. Li, W. H., S. X. Zhan, Z. C. Lan, X. B. Wu, and Y. F. Bai*. 2015. Scale-dependent patterns and mechanisms of grazing-induced biodiversity loss: Evidence from a field manipulation experiment in semiarid steppe. Landscape Ecology 30:1751-1765.
17. Mi, J., J. J. Li, D. M. Chen, Y. C. Xie, and Y. F. Bai*. 2015. Predominant control of moisture on soil organic carbon mineralization across a broad range of arid and semiarid ecosystems on the Mongolia plateau. Landscape Ecology 30:1683-1699.
18. Chen, D. M., Z. C. Lan, S. J. Hu, and Y. F. Bai. 2015. Effects of nitrogen enrichment on belowground communities in grassland: Relative role of soil nitrogen availability vs. soil acidification. Soil Biology and Biochemistry 89:99-108.
19. Chen, D. M., Y. Wang, Z. C. Lan, J. J. Li, W. Xing, S. J. Hu, and Y. F. Bai. 2015. Biotic community shifts explain the contrasting responses of microbial and root respiration to experimental soil acidification. Soil Biology and Biochemistry 90:139-147.
20. Fang, J. Y., Y. F. Bai, and J. G. Wu. 2015. Towards a better understanding of landscape patterns and ecosystem processes of the Mongolian Plateau. Landscape Ecology 30:1573-1578.
21. Wu, J. G., S. Naeem, J. Elser, Y. F. Bai, J. H. Huang, L. Kang, Q. M. Pan, Q. B. Wang, S. G. Hao, and X. G. Han. 2015. Testing biodiversity-ecosystem functioning relationship in the world’s largest grassland: overview of the IMGRE project. Landscape Ecology 30:1723-1736.
22. Briske, D. D., M. L. Zhao, G. D. Han, C. Xiu, D. R. Kemp, W. Willms, K. Havstad, L. Kang, Z. W. Wang, J. G. Wu, X. G. Han, and Y. F. Bai. 2015. Strategies to alleviate poverty and grassland degradation in Inner Mongolia: Intensification vs production efficiency of livestock systems. Journal of Environmental Management 152:177-182.
23. Sha, Z. Y., D. G. Brown, Y. C. Xie, W. F. Welsh, and Y. F. Bai. 2014. Response of spectral vegetation indices to a stocking rate experiment in Inner Mongolia, China. Remote Sensing Letters 5: 912-921.
24. Wang, J., D. G. Brown, and Y. F. Bai. 2014. Investigating the spectral and ecological characteristics of grassland communities across an ecological gradient of the Inner Mongolian grasslands with in situ hyperspectral data. International Journal of Remote Sensing 35:7179-7198.
25. Chen, D. M., S. X. Zheng, Y. M. Shan, F. Taube, and Y. F. Bai*. 2012. Vertebrate herbivore-induced changes in plants and soils: linkages to ecosystem functioning in a semi-arid steppe. Functional Ecology 27: 273-281.
26. Chen, D. M., Z. C. Lan, X. Bai, J. B. Grace, and Y. F. Bai*. 2013. Evidence that acidification-induced declines in plant diversity and productivity are mediated by changes in below-ground communities and soil properties in a semi-arid steppe. Journal of Ecology 101: 1322-1334.
27. Giese, M., H. Brueck, Y. Z. Gao, S. Lin, M. Steffens, I. K？gel-Knabner, T. Glindemann, A. Susenbeth, F. Taube, K. Butterbach-Bahl, X. H. Zheng, C. Hoffmann, Y. F. Bai, and X. G. Han. 2013. N balance and cycling of Inner Mongolia typical steppe: a comprehensive case study of grazing effects. Ecological Monographs 83:195-219.
28. Bai, Y. F*., J. G. Wu, C. M. Clark, Q. M. Pan, L. X. Zhang, S. P. Chen, Q. B. Wang, and X. G. Han. 2012. Grazing alters ecosystem functioning and C:N:P stoichiometry of grasslands along a regional precipitation gradient. Journal of Applied Ecology 49: 1204-1215.
29. Lan, Z. C. and Y. F. Bai*. 2012. Testing mechanisms of N-enrichment-induced species loss in a semiarid Inner Mongolia grassland: critical thresholds and implications for long-term ecosystem responses. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 367:3125-3134.
30. Shan, Y. M., D. M. Chen, X. X. Guan, S. X. Zheng, H. J. Chen, M. J. Wang, and Y. F. Bai*. 2011. Seasonally dependent impacts of grazing on soil nitrogen mineralization and linkages to ecosystem functioning in Inner Mongolia grassland. Soil Biology & Biochemistry 43:1943-1954.
31. Yang, H., K. Auerswald, Y.F. Bai*, M. H. O. M. Wittmer, and H. Schnyder. 2011. Variation in carbon isotope discrimination in Cleistogenes squarrosa (Trin.) Keng: patterns and drivers at tiller, local, catchment, and regional scales. Journal of Experimental Botany 62:4143-4152.
32. Zheng, S. X., Z. C. Lan, W. H. Li, R. X. Shao, Y. M. Shan, H. W. Wan, F. Taube, and Y. F. Bai*. 2011. Differential responses of plant functional trait to grazing between two contrasting dominant C3 and C4 species in a typical steppe of Inner Mongolia, China. Plant and Soil 340:141-155.
33. Yang H., K. Auerswald, Y. F. Bai*, and X. G. Han. 2011. Complementarity in water sources among dominant species in typical steppe ecosystems of Inner Mongolia, China. Plant and Soil 340:303-313.
34. Wan, H. W., Y. F. Bai, P. Sch？nbach, M. Gierus, and F. Taube. 2011. Effects of grazing management system on plant community structure and functioning in a semiarid steppe: scaling from species to community. Plant and Soil 340:215-226.
35. Sch？nbach, P., H. W. Wan, M. Gierus, Y. F. Bai, K. Müller, L. J. Lin, A. Susenbeth, and F. Taube. 2011. Grassland responses to grazing: effects of grazing intensity and management system in an Inner Mongolian steppe ecosystem. Plant and Soil 340:103-115.
36. Bai*, Y. F., J. G. Wu, C. M. Clark, S. Naeem, Q. M. Pan, J. H. Huang, L. X. Zhang, and X. G. Han. 2010. Tradeoffs and thresholds in the effects of nitrogen addition on biodiversity and ecosystem functioning: evidence from Inner Mongolia Grasslands. Global Change Biology 16:358-372.
37. Zheng, S. X., H.Y. Ren, Z. C. Lan, W. H. Li, K. B. Wang, and Y. F. Bai*. 2010. Effects of grazing on leaf traits and ecosystem functioning in Inner Mongolia grasslands: scaling from species to community. Biogeosciences 7:1117-1132.
38. Wittmer, M. H. O. M., K. Auerswald, Y. F. Bai, R. Sch？ufele, and H. Schnyder. 2010. Changes in the abundance of C3/C4 species of Inner Mongolia grassland: evidence from isotopic composition of soil and vegetation. Global Change Biology 16:605-616.
39. Xie, Y. C., Z. Y. Sha, Y. F. Bai. 2010. Classifying historical remotely sensed imagery using a tempo-spatial feature evolution (T-SFE) model. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 65:182-190.
40. Auerswald K., M. H. O. M. Wittmer, T. T. M？nnel, Y. F. Bai, R. Sch？ufele, and H. Schnyder. 2009. Large regional-scale variation in C3/C4 distribution pattern of Inner Mongolia steppe is revealed by grazer wool carbon isotope composition. Biogeosciences 6:795-805.
41. Ren H. Y., S. X. Zheng, and Y. F. Bai*. 2009. Effects of grazing on plant biomass allocation of grassland communities in Xilin river basin, Inner Mongolia. Chinese Journal of Plant Ecology 33: 1065-1074.
42. Schiborra, A., M. Gierus, H. W. Wan, Y. F. Bai, and F. Taube. 2009. Short-term responses of a Stipa grandis/Leymus chinensis community to frequent defoliation in the semi-arid grasslands of Inner Mongolia, China. Agriculture, Ecosystems and Environment 132:82-90.
43. Xie, Y., Z. Sha, M. Yu, Y. F. Bai, and L. Zhang. 2009. A comparison of two models with Landsat data for estimating above ground grassland biomass in Inner Mongolia, China. Ecological Modelling 220:1810-1818.
44. Bai, Y. F., J. G. Wu, Q. Xing, Q. M. Pan, J. H. Huang, D. L. Yang, and X. G. Han. 2008. Primary production and rain use efficiency across a precipitation gradient on the Mongolia plateau. Ecology 89: 2140-2153.
45. Sha, Z. Y., Y. F. Bai, Y. C. Xie, M. Yu, and L. Zhang. 2008. Using a hybrid fuzzy classifier (HFC) to map typical grassland vegetation in Xilin River Basin, Inner Mongolia, China. International Journal of Remote Sensing 29: 2317-2337.
46. Wan, H.-W., Y. Yang, S.-Q. Bai, Y.-H. Xu, and Y.-F. Bai*. 2008. Variations in leaf functional traits of six species along a nitrogen addition gradient in Leymus chinensis steppe, Inner Mongolia. Chinese Journal of Plant Ecology 32:611-621.
47. Bai, Y. F., J. G. Wu, Q. M. Pan, J. H. Huang, Q. B. Wang, F. S. Li, A. Buyantuyev, and X. G. Han. 2007. Positive linear relationship between productivity and diversity: evidence from the Eurasian Steppe. Journal of Applied Ecology 44:1023-1034.
48. Schiborra A., M. Gierus, H. W. Wan, Y. F. Bai, F. Taube. 2006. Herbage yield and quality as influenced by cutting frequency of natural grassland of Inner Mongolia. Grassland Science in Europe 11:592-594.
49. Wu, J. G., Y. F. Bai, X. G. Han, L. H. Li, and Z. Z. Chen. 2005. Ecosystem stability in Inner Mongolia (reply). Nature 435:E6-E7 (doi: 10.1038/nature03584).
50. Bai, Y. F., X. G. Han, J. G. Wu, Z. Z. Chen, and L. H. Li. 2004. Ecosystem stability and compensatory effects in the Inner Mongolia grassland. Nature 431:181-184.
51. 白永飞, 潘庆民, 邢旗. 2016. 草地生产与生态功能合理配置的理论基础与关键技术. 科学通报 61:201-212.
52. 詹书侠, 郑淑霞, 王扬, 白永飞*. 2016. 羊草的地上-地下功能性状对氮磷施肥梯度的响应及关联. 植物生态学报 40:36-47.
53. 白永飞*, 黄建辉, 郑淑霞, 潘庆民, 张丽霞, 周华坤, 徐海量, 李玉霖, 马健. 2014. 草地和荒漠生态系统服务功能的形成与调控机制. 植物生态学报 38:93-102.
54. 白雪, 程军回, 郑淑霞, 詹书侠, 白永飞*. 2014. 典型草原建群种羊草对氮磷添加的生理生态响应. 植物生态学报 38:103-115.
55. 李文怀, 郑淑霞, 白永飞*. 2014. 放牧强度和地形对内蒙古典型草原物种多度分布的影响. 植物生态学报 38:178-187.
56. 王纳纳, 陈颖, 应娇妍, 高勇生, 白永飞. 2014. 内蒙古草原几种典型植物对土壤微生物群落的影响. 植物生态学报 38:201-208.
57. 杨婧, 褚鹏飞, 陈迪马, 王明玖, 白永飞. 2014. 放牧对内蒙古典型草原α、β和γ多样性的影响机制. 植物生态学报 38:188-200.
58. 陈颖, 李肖肖, 应娇妍, 梁存柱, 白永飞. 2012. 内蒙草原不同植物功能群及物种对土壤微生物组成的影响. 生物多样性 20:59-65.
59. 万宏伟, 潘庆民, 白永飞*. 2013. 中国草地生物多样性监测网络的指标体系及实施方案. 生物多样性 21:639-650.
60. 杨浩, 白永飞*, 李永宏, 韩兴国. 2009. 内蒙古典型草原物种组成和群落结构对长期放牧的响应. 植物生态学报 33:499-507.
