近日,成都理工年夜学地质灾难防治与地质情况掩护天下重点试验室生态地质情况掩护与修复团队与海内外学者互助,于《天然-通信》上发表研究结果,初次从全世界标准展现了植物物种多样性与泥土呼吸之间的瓜葛,发明植物多样性促成了低、中出产力丛林的泥土呼吸,但于高出产力丛林中这一效应削弱。该研究为深切理解生物多样性于全世界碳轮回中的作用提供了全新视角。
泥土呼吸是指泥土经由过程生物代谢勾当向年夜气开释二氧化碳(CO?)的历程,是陆地生态体系中仅次在光互助用的第二年夜碳通量,对换节陆地生态体系碳均衡和减缓全世界天气变化具备主要作用。植物多样性怎样于全世界标准上影响泥土呼吸,这一瓜葛是否以和怎样随丛林出产力梯度变化尚不清晰。是以,探究全世界丛林中植物多样性与泥土呼吸的瓜葛和其随出产力梯度的变化纪律,对于在猜测将来碳动态及生物多样性掩护至关主要。
本研究基在全世界两类植物多样性数据集与深度进修要领构建的全世界泥土呼吸数据集,经由过程将植物多样性格式与高精度泥土呼吸猜测相交融,初次实现了全世界丛林标准上植物多样性-泥土呼吸瓜葛的体系评估,量化了植物物种富厚度对于泥土呼吸的边际孝敬。
植物多样性整体上对于泥土呼吸具备正向促成作用,但其效应随丛林净低级出产力的升高而出现出较着的递减纪律。于低至中等出产力丛林中,植物多样性显著加强了泥土呼吸;而于高出产力丛林中,这一效应趋在削弱甚至消散。经由过程将净低级出产力划分为10个分位数区间举行阐发,研究进一步确认了这一迁移转变模式于差别出产力程度下均不变存于。为量化植物多样性对于泥土呼吸的净效应,研究采用了多元回归要领,于节制14个情况变量的基础上,别离估算了维管植物及树木物种富厚度对于泥土呼吸的孝敬(θ值)。
成果显示,θ值于低至中等出产力区域(归一化净低级出产力0-50)重要为正值,注解物种富厚度可以或许显著促成泥土呼吸;而于高出产力区域(归一化净低级出产力 50),θ值趋近在零或者转为负值。空间漫衍图进一步显示,这一效应于北美北部、欧洲北部、亚洲东北部等低出产力丛林区域尤为凸起,而于亚马逊、刚果盆地等热带高出产力丛林区域则较着削弱。
研究提出了植物多样性影响泥土呼吸的潜于机制:于低出产力丛林中,植物多样性经由过程促成根系布局互补、加强微生物活性、优化营养轮回等路子,显著晋升泥土呼吸速度。
而于高出产力丛林中,上风物种对于资源的竞争性垄断、功效相似性的增长以和高配景程度的微生物活性,可能减弱了分外物种对于生态体系功效的边际孝敬。
此外,研究还有解除了丛枝菌根植物这一特定功效群对于多样性-泥土呼吸瓜葛的显著调控作用,注解该瓜葛更多依靠在整个植物群落的功效多样性而非单一功效群的影响。
该研究经由过程集成多源数据、深度进修模子与多变量统计要领,体系展现了植物多样性对于泥土呼吸的促成作用随丛林出产力升高而削弱的全世界模式,不仅深化了人类对于生物多样性-泥土呼吸瓜葛空间变异性的理解,也为于全世界变化配景下制订差异化的生物多样性掩护与丛林治理计谋提供了科学依据。
相干论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-026-69594-8
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