鼎湖山站和国家生态科学数据中心合作开展中国典型森林生态系统树木多样性与稳定性关系及机制研究

作者：鼎湖山站  更新时间：2022-06-24

具有较高生物多样性和相互作用的混交林群落在复杂的自然环境中能够自我维持，并导致更高的稳定性。关于生物多样性是否稳定了森林生态系统功能的观点一直存在长期争议。在大尺度自然环境梯度下树木多样性–稳定性关系及其潜在机制在很大程度上仍然缺乏。

鼎湖山站研究团队和国家生态科学数据中心合作，选取了中国生态系统研究网络(CERN) 10个森林生态站（西双版纳站、鼎湖山站、鹤山站、哀牢山站、会同站、神农架站、贡嘎山站、茂县站、北京森林站、长白山站）的39块0.12ha的混交林永久林地（图1），基本覆盖了中国各种森林生物群落，分析了多种非生物(气候、土壤、地形和林龄)和生物(分类多样性、结构多样性、功能多样性、群落性状加权平均值和物种异步)因素对生物量稳定性及其组成部分的影响（图2、图3）。

图1.研究选取的CERN森林样地分布

图2.预测变量与生物量稳定性及其两个组成部分之间的关系

图3.预测变量对生物量稳定性及其组成部分的多元回归模型结果

研究结果表明，物种丰富度主要通过促进物种异步来增加生物量稳定性，而不是直接影响。森林年龄和结构多样性同时强烈地增加了平均生物量和生物量变异性。结构多样性和功能多样性对直接影响生物量稳定性都表现较弱。此外，土壤养分对生物量稳定性的直接和间接影响大于气候变量（图4）。

图4. 多种生物和非生物因素对生物量稳定性的直接和间接影响

该项研究主要支持了生物多样性保险假说和动态互补效应两种重要机制，为树木多样性如何影响大尺度环境梯度下不同群落的生态系统稳定性提供了新的见解。相关研究结果发表在国际学术期刊Ecological Indicators(IF2021=6.263)上。鼎湖山站吴安驰博士为论文第一作者，周国逸和何洪林研究员为共同通讯作者。

论文信息：Anchi Wu, Guoyi Zhou, Honglin He,et al.，Tree diversity depending on environmental gradients promotes biomass stability via species asynchrony in China’s forest ecosystems, Ecological Indicators, 140(2022): 109021,https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109021.