




華南植物園森林恢復(fù)過程中樹種共存機(jī)制及多樣性與穩(wěn)定性關(guān)系研究獲得系列進(jìn)展
植物群落恢復(fù)過程中生物多樣性的保護(hù)與維持是生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。通過分析植物群落結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)發(fā)育結(jié)構(gòu)的變化可以更好地了解植被恢復(fù)過程中潛在的物種共存機(jī)制。此外,了解森林生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)系對(duì)于緩解氣候變化極為重要。以往的研究表明,物種多樣性、系統(tǒng)發(fā)育多樣性、物種異步性和優(yōu)勢度的增加可以維持草原群落生物量的穩(wěn)定性。然而,這些決定因素如何影響南亞熱帶森林地上和地下生態(tài)系統(tǒng)尚不清楚。
中國科學(xué)院華南植物園生態(tài)及環(huán)境科學(xué)研究中心申衛(wèi)軍研究員課題組研究人員,以鶴山站四種不同類型的人工林(桉林,馬占相思林,鄉(xiāng)土樹種林和針葉林)為研究對(duì)象,探究四種林分在30年的恢復(fù)過程中植被組成和系統(tǒng)發(fā)育結(jié)構(gòu)的變化,以及四種林分恢復(fù)期間的物種多樣性和生產(chǎn)力穩(wěn)定性之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn):(1)雖然四種林分在時(shí)間尺度上呈現(xiàn)出不同的群落結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)發(fā)育結(jié)構(gòu)變化格局,但是物種多樣性和譜系多樣性隨著演替進(jìn)行單調(diào)增加。群落組成差異逐漸減小,每種林分群落組成在恢復(fù)20年時(shí)達(dá)到相對(duì)比較穩(wěn)定的狀態(tài)(圖1)。(2)科研人員發(fā)現(xiàn)每種林分整體上群落系統(tǒng)發(fā)育結(jié)構(gòu)是隨機(jī)的。我們還觀察到氣候因子(溫度,降水及其之間的相互作用)對(duì)植物群落結(jié)構(gòu)具有顯著的影響,而氣候因子對(duì)系統(tǒng)發(fā)育結(jié)構(gòu)并無影響。結(jié)果表明確定性過程和隨機(jī)性過程共同驅(qū)動(dòng)亞熱帶人工林物種的共存(Yu et al., 2019)。(3)隨著恢復(fù)的進(jìn)行混交林的物種多樣性和系統(tǒng)發(fā)育多樣性顯著增加了群落生物量穩(wěn)定性(圖2),而在馬占相思純林并沒有顯著的相關(guān)關(guān)系。我們認(rèn)為物種的異步性并不是穩(wěn)定群落生物量的重要因素,群落穩(wěn)定性不僅取決于優(yōu)勢樹種的穩(wěn)定性(Yu et al., 2020),而且受到功能多樣性(FD)的影響(Hanif et al., 2019a)。(4)相比植物功能多樣性和土壤理化性質(zhì),植物分類學(xué)多樣性(物種豐富度和多樣性)解釋了土壤微生物多樣性,且真菌豐富度的預(yù)測優(yōu)于細(xì)菌豐富度的預(yù)測(Hanif et al., 2019b)。
