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在12月18日發表於《科學進展》的一項研究中,中科院植物研究所研究員馬克平團隊與德國綜合生物多樣性研究中心團隊合作,透過位於我國亞熱帶地區的大型多樣性控制實驗(BEF-China)的長期累積資料,解析了森林建成十年間群落物種多樣性、物種非同步性、種群穩定性以及群落耐旱功能多樣性對群落生產力穩定性的直接和間接影響,揭示了樹種多樣性對森林穩定性影響機制。
森林在環境壓力下保持生態系統功能的能力(即穩定性)越高,抵禦因氣候波動帶來不利影響的能力就越強。然而,目前關於物種多樣性促進群落生產力穩定性的研究多基於草地生態系統,缺乏來自物種豐富的熱帶和亞熱帶森林的驗證及對驅動生態系統中多樣性—穩定性關係的潛在機制的全面瞭解。
由於樹木生命週期長且群落組成變化緩慢,森林生態系統與草原的多樣性—穩定性關係可能有所不同。哪些因素影響氣候脅迫下森林生態系統的穩定性,以及這些因素之間的相互作用亟待釐清。
BEF-China包含從單一樹種到24種混合樹種的多樣性梯度且設計有多物種庫。研究人員發現,森林群落生產力的穩定性隨樹種豐富度的增加而顯著提高,這種多樣性效應背後的關鍵驅動因素是不同樹種的非同步性生長,即在物種豐富度高的群落中,樹種間生產力的年際變化緩衝了氣候脅迫造成的群落生產力下降。而這種緩衝效應又與樹種間的耐旱性特徵差異形成的功能多樣性呈正相關,即耐旱性、水分傳導率和蒸發能力是影響樹木生產力穩定性的重要因素。森林群落的耐旱特徵和用水策略越多樣化,在氣候波動時生產力表現越穩定。
該研究證實了多樣性對於森林適應氣候變化的重要性,指出應該種植、恢復和維持物種豐富多樣的森林。這也是未來應對氣候變化時能夠維持和增加森林穩定性的關鍵。
來源:中國科學院