华南植物园揭示亚热带森林演替中物种多样性通过功能优势性影响地上生物量

　　

已有控制实验研究表明，物种功能多样性和功能优势性共同影响植物群落的地上生物量，且随着时间推移，功能多样性对地上生物量的影响逐渐增强。然而，在自然森林演替进程中，这两者对树木地上生物量的相对贡献尚不明确。

针对这一科学问题，中国科学院华南植物园恢复生态学团队博士后古春凤以鼎湖山森林生态系统定位观测站中代表早期、中期和晚期演替阶段的森林为研究对象，利用2010至2020年间森林固定样地的树木监测数据，探讨不同演替阶段中树种物种多样性是否以及如何通过基于五个关键功能性状的群落功能多样性（互补性假说）和功能优势性（生物量比率假说）来影响地上生物量。研究结果表明，在亚热带森林演替过程中，物种多样性主要通过影响群落的功能优势性来影响地上生物量。具体而言，在演替早期，具有快速叶经济谱性状的树种占主导地位，其对地上生物量产生负向影响；而在演替晚期，高大树种的主导性则对地上生物量产生正向作用。同时，虽然功能多样性对地上生物量的正向作用在演替过程中逐渐增强，但其影响主要是通过调节功能优势性的表达而实现。

该研究明确了在森林演替过程中，功能优势性所代表的生物量比率假说是影响树种多样性和地上生物量关系的主要机制。研究结果对理解森林生态系统功能维持机制具有重要意义，也为生态恢复和森林管理实践提供了理论依据，强调在恢复过程中需关注并合理配置具关键功能性状的优势树种，以提升生态系统功能。相关研究成果已近期在线发表在生态学期刊?Journal of Plant Ecology（《植物生态学报》）。该研究得到了国家自然科学基金和中国科学院华南植物园项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1093/jpe/rtaf038

图1.?不同演替阶段树木地上生物量与各个预测变量之间关系的混合效应模型结果。(a)–(c) 展示了早期、中期和晚期演替阶段中，树木地上生物量与各预测变量之间关系的标准化估计系数及其95%置信区间。图中堆叠柱显示各预测变量组的相对重要性，反映其对地上生物量解释能力的贡献大小。统计显著性水平分别以 *P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001 标注。