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多维生物多样性对森林生态系统功能的影响机制

作者:中科院资源环境科学信息中心
文长1212 - 时长4分

摘要:
近年来,生物多样性对生态系统功能的影响机制受到了广泛关注,是生物多样性和生态学研究领域的热点问题。而此前《生态快报》发表的文章显示,不同尺度上,生物多样性与生态系统功能之间的关系有差异,在更大的空间尺度上,生物多样性与生态系统功能之间的关系更为紧密。

2019年7月2日,《生态快报》(Ecology Letters)发表的题为《大于各部分的总和:森林不同垂直层的物种组成如何影响生态系统功能》(Greater than the Sum of the Parts: How the Species Composition in Different Forest Strata Influence Ecosystem Function)的文章显示,不同尺度上,生物多样性与生态系统功能之间的关系有差异,在更大的空间尺度上,生物多样性与生态系统功能之间的关系更为紧密。

近年来,生物多样性对生态系统功能的影响机制受到了广泛关注,是生物多样性和生态学研究领域的热点问题。大量关于生物多样性与生态系统功能关系的研究表明,生物多样性是生态系统功能的主要驱动力,但以往的研究主要集中在草地生态系统。森林作为陆地表面最重要的生态系统,在调节全球碳循环、减缓气候变化、维持生态系统服务功能中发挥着不可或缺的作用。森林群落中配置于不同垂直层的物种在进化历史、功能策略等方面存在较大差异,导致群落的构建机制可能不同。同时,将空间尺度纳入其中综合考虑时,多维(multi-dimension)生物多样性,包括物种多样性、系统发育多样性和功能多样性与生态系统功能之间的关系尚不清楚,其潜在的驱动机制也有待深入研究。

来自中国科学院昆明植物研究所、加拿大多伦多大学、哥伦布州立大学等机构的研究人员依托丽江森林生态系统定位研究站,以玉龙雪山沿海拔梯度样带为平台,综合多维生物多样性(物种多样性、系统发育多样性和功能多样性)和森林垂直结构(乔木、灌木和草本),研究了不同空间尺度(邻体尺度和样方尺度)下生物多样性对生态系统功能(地上生物量)的影响。研究结果发现:①乔木的地上生物量与群落性状组成(高度和叶片磷含量)与功能多样性(比叶面积)呈正相关关系,其中,选择效应和生态位互补效应均为其主导因素。②乔木的地上生物量与林下植物的地上生物量之间的相关关系不显著,而灌木的生物量与种子质量和多维性状空间(multidimensional trait space)多样性有关。③草本植物的地上生物量主要受系统发育多样性和物种多样性的影响,其中,互补效应在林下群落中扮演着重要角色。④海拔梯度主要通过物种多样性、系统发育多样性和功能多样性对生物量产生间接影响。⑤随着空间尺度的增大,多样性与生态系统功能之间的相关性呈上升的趋势,换言之,在更大的空间尺度上,生物多样性与生态系统功能之间的关系可能更为紧密。该研究对于森林生态系统修复和天然林保护具有重要的指导意义。

想了解更多与生态保护相关的资讯,您还可以访问:

《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)主题发布

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来源:中科院资源环境科学信息中心

封面图:IPE

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