已有控制實(shí)驗(yàn)研究表明，物種功能多樣性和功能優(yōu)勢(shì)性共同影響植物群落的地上生物量，且隨著時(shí)間推移，功能多樣性對(duì)地上生物量的影響逐漸增強(qiáng)。然而，在自然森林演替進(jìn)程中，這兩者對(duì)樹木地上生物量的相對(duì)貢獻(xiàn)尚不明確。
針對(duì)這一科學(xué)問題，中國科學(xué)院華南植物園恢復(fù)生態(tài)學(xué)團(tuán)隊(duì)博士后古春鳳以鼎湖山森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)站中代表早期、中期和晚期演替階段的森林為研究對(duì)象，利用2010至2020年間森林固定樣地的樹木監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，探討不同演替階段中樹種物種多樣性是否以及如何通過基于五個(gè)關(guān)鍵功能性狀的群落功能多樣性（互補(bǔ)性假說）和功能優(yōu)勢(shì)性（生物量比率假說）來影響地上生物量。研究結(jié)果表明，在亞熱帶森林演替過程中，物種多樣性主要通過影響群落的功能優(yōu)勢(shì)性來影響地上生物量。具體而言，在演替早期，具有快速葉經(jīng)濟(jì)譜性狀的樹種占主導(dǎo)地位，其對(duì)地上生物量產(chǎn)生負(fù)向影響；而在演替晚期，高大樹種的主導(dǎo)性則對(duì)地上生物量產(chǎn)生正向作用。同時(shí)，雖然功能多樣性對(duì)地上生物量的正向作用在演替過程中逐漸增強(qiáng)，但其影響主要是通過調(diào)節(jié)功能優(yōu)勢(shì)性的表達(dá)而實(shí)現(xiàn)。
該研究明確了在森林演替過程中，功能優(yōu)勢(shì)性所代表的生物量比率假說是影響樹種多樣性和地上生物量關(guān)系的主要機(jī)制。研究結(jié)果對(duì)理解森林生態(tài)系統(tǒng)功能維持機(jī)制具有重要意義，也為生態(tài)恢復(fù)和森林管理實(shí)踐提供了理論依據(jù)，強(qiáng)調(diào)在恢復(fù)過程中需關(guān)注并合理配置具關(guān)鍵功能性狀的優(yōu)勢(shì)樹種，以提升生態(tài)系統(tǒng)功能。相關(guān)研究成果已近期在線發(fā)表在生態(tài)學(xué)期刊?Journal of Plant Ecology（《植物生態(tài)學(xué)報(bào)》）。該研究得到了國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院華南植物園項(xiàng)目的資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1093/jpe/rtaf038
圖1.?不同演替階段樹木地上生物量與各個(gè)預(yù)測(cè)變量之間關(guān)系的混合效應(yīng)模型結(jié)果。(a)–(c) 展示了早期、中期和晚期演替階段中，樹木地上生物量與各預(yù)測(cè)變量之間關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)化估計(jì)系數(shù)及其95%置信區(qū)間。圖中堆疊柱顯示各預(yù)測(cè)變量組的相對(duì)重要性，反映其對(duì)地上生物量解釋能力的貢獻(xiàn)大小。統(tǒng)計(jì)顯著性水平分別以 *P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001 標(biāo)注。
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