當(dāng)前，全球森林生態(tài)系統(tǒng)正面臨生物多樣性喪失的嚴(yán)重威脅，重建或恢復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)已成為刻不容緩的任務(wù)。植樹造林作為恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)的重要手段，已被證實(shí)能夠顯著提高森林生產(chǎn)力，尤其是栽植多物種混交林。然而，在植樹造林過程中，究竟應(yīng)該優(yōu)先考慮物種豐富度還是物種組成才能最大程度提高森林生產(chǎn)力，仍未有明確答案。

物種及功能群的嵌套（Nestedness）和周轉(zhuǎn)（Turnover）的研究假設(shè)

近期，國家植物園（南園）生物多樣性與生態(tài)安全研究組通過依托我國亞熱帶地區(qū)大型森林生物多樣性控制實(shí)驗(yàn)（BEF-China）的多樣性梯度斷棍設(shè)計，并通過多年積累的樹木生長年際數(shù)據(jù)，揭示了植物物種和功能群豐富度與組成對森林生產(chǎn)力調(diào)控的同等重要性。

物種及功能群的嵌套和周轉(zhuǎn)對森林生產(chǎn)力的影響

該研究通過計算和比對每年物種或功能群的嵌套度，即群落間物種或功能群豐富度的數(shù)量變化幅度，以及物種或功能群的周轉(zhuǎn)率，即保持相同物種或功能群豐富度下，物種或功能群組成的變化幅度，來驗(yàn)證群落間物種及功能群豐富度和組成的變化對群落生產(chǎn)力的影響及影響強(qiáng)度隨時間的變化。研究發(fā)現(xiàn)，物種或功能群的嵌套度和周轉(zhuǎn)率越大，群落間的生產(chǎn)力差異也越大。在長達(dá)11年的觀測中，該影響表現(xiàn)出逐年增強(qiáng)的趨勢，且功能群的周轉(zhuǎn)對群落生產(chǎn)力的影響最大。

研究結(jié)果表明，選擇適宜的物種組成，與增加物種多樣性對提高森林生產(chǎn)力同等重要。并且樹種的選擇應(yīng)該基于其功能，因?yàn)楣δ苋航M成對生產(chǎn)力的長期作用強(qiáng)度高于物種組成。這一發(fā)現(xiàn)為理解物種豐富度與組成在植樹造林過程中的重要性提供了重要的科學(xué)驗(yàn)證，對全球森林生態(tài)系統(tǒng)的重建與恢復(fù)具有重要的實(shí)踐意義，即未來的植樹造林，不能只考慮物種多樣性，同時也需重視物種與功能群的合理搭配和組成。

該研究成果于10月23日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊New Phytologist。國家植物園（南園）已出站特別研究助理張嵐為論文第一作者，劉曉娟研究員為通訊作者。國家植物園（南園）馬克平研究員、蘇黎世大學(xué)Bernhard Schmid教授等參與了研究。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和中國科學(xué)院青促會優(yōu)秀會員等項(xiàng)目的資助

編輯 | 韓藝

審核 | 梁鵬鴻