一年生植物是干旱、半干旱区植被的重要组成部分，对荒漠生态系统稳定和多样性维持起到重要作用。但目前缺乏将一年生植物种子萌发与群落多样性变化综合研究，从而极大限制了气候变化对荒漠植物多样性变化趋势的理解以及有的放矢的生物多样性保护。

我校生命科学学院植物多样性科学团队与美国加州大学河滨分校李百炼教授组成的联合团队开展相关研究。在实验研究上，利用12年植物多样性调查结果对比，首次明确了新疆荒漠一年生植物（不含栽培种）区系组成，具有秋天萌发植物（冬季一年生植物）的物种特征以及种子萌发的生物学、生态学机理。发现干旱区荒漠植物多样性功能具有抽样效应，起决定性生态功能的物种只有15个左右，其中冬季一年生植物7个。

在理论研究上，以进化稳定群落的水资源利用效率最大为基础，推导出包含水生态位的植物群落物种相互作用模型、种-面积模型和种-多度模型，统一了群落生态学中生态位理论，熵理论，中性理论，分形理论等多年的争论，极大丰富了生物多样性形成和维持机制研究。

在应用研究上，从一年生植物的种子萌发和密度依赖的调节机理出发，阐明了入侵豚草和三裂叶豚草种间和种内竞争特征，以及两个物种在区域分布差异的生物学原因，提出的绿色、高效防控技术，实际应用效果良好，为保护新疆生物安全起到重要作用。

成果发表在Ecological Modelling（IF：3.512）、Frontiers in Plant Science（IF：6.627）、Journal of Environmental Management（IF：8.91）等国际知名期刊，不仅推动了植物多样性形成和维持理论研究，而且较好解决了入侵植物豚草（Ambrosia artemisiifolia）防控世界性难题，为区域经济发展起到积极作用。