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(shù)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(shù)造林過(guò)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(guó)家植物園（南園）生物多樣性與生態(tài)安全研究組通過(guò)依托我國(guó)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(jì)，并通過(guò)多年積累的樹(shù)木生長(zhǎng)年際數(shù)據(jù)，揭示了植物物種和功能群豐富度與組成對(duì)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(duì)森林生產(chǎn)力的影響

該研究通過(guò)計(jì)算和比對(duì)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(lái)驗(yàn)證群落間物種及功能群豐富度和組成的變化對(duì)群落生產(chǎn)力的影響及影響強(qiáng)度隨時(shí)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(zhǎng)達(dá)11年的觀測(cè)中，該影響表現(xiàn)出逐年增強(qiáng)的趨勢(shì)，且功能群的周轉(zhuǎn)對(duì)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(duì)提高森林生產(chǎn)力同等重要。并且樹(shù)種的選擇應(yīng)該基于其功能，因?yàn)楣δ苋航M成對(duì)生產(chǎn)力的長(zhǎng)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(shù)造林過(guò)程中的重要性提供了重要的科學(xué)驗(yàn)證，對(duì)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(lái)的植樹(shù)造林，不能只考慮物種多樣性，同時(shí)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(guó)際學(xué)術(shù)期刊New Phytologist。國(guó)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(guó)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(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和中國(guó)科學(xué)院青促會(huì)優(yōu)秀會(huì)員等項(xiàng)目的資助

編輯 | 韓藝

審核 | 梁鵬鴻