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　　生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)系是當(dāng)前群落生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。生態(tài)系統(tǒng)能夠同時(shí)提供多種生態(tài)系統(tǒng)功能的能力，這種能力被稱為生態(tài)系統(tǒng)多功能性。早期的生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能研究大多只關(guān)注單一營(yíng)養(yǎng)級(jí)與生態(tài)系統(tǒng)功能。然而，在自然生態(tài)系統(tǒng)中，單一營(yíng)養(yǎng)級(jí)與生態(tài)系統(tǒng)功能往往不能代表，且很可能低估生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)總體功能的影響。近年來, 生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能性 (Biodiversity-Ecosystem Multifunctionality, BEMF) 關(guān)系的研究逐漸發(fā)展成為生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能領(lǐng)域的新興研究方向。

　　森林生態(tài)系統(tǒng)作為重要的陸地生態(tài)系統(tǒng)之一，可以提供重要的系列生態(tài)系統(tǒng)功能與服務(wù)，例如，碳貯存、氣候調(diào)節(jié)、養(yǎng)分循環(huán)、凋落物分解及抵抗病蟲害等，在維持全球生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)功能中具有不可替代的作用。然而，在森林群落中，不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)（包括動(dòng)物、植物和微生物）的多樣性以及其互作網(wǎng)絡(luò)如何影響生態(tài)系統(tǒng)的多功能性仍不清楚。同時(shí)，將空間尺度納入綜合考慮時(shí)，生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能性之間的關(guān)系如何發(fā)生變化，相關(guān)的生態(tài)學(xué)機(jī)制也有待深入研究。 

　　中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所高連明研究組和李德銖研究組依托麗江森林生物多樣性國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，通過建立玉龍雪山海拔梯度森林樣帶研究平臺(tái)開展了多年的研究。前期研究表明，森林垂直群落在群落構(gòu)建和生態(tài)系統(tǒng)功能維持機(jī)制中存在較大差異 (Luo et al. 2019a, Journal of Biogeography; Luo et al. 2019b, Ecology Letters)。最近，研究團(tuán)隊(duì)與昆明動(dòng)物研究所蔣學(xué)龍研究員團(tuán)隊(duì)、貴州大學(xué)昆蟲研究所李娟博士、加拿大多倫多大學(xué)Marc Cadotte教授和美國(guó)哥倫布大學(xué)Kevin Burgess教授等合作，整合了海拔梯度不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的9個(gè)類群（包括喬木、灌木、草本、葉片螨類、小型獸類、細(xì)菌、病原型真菌、腐生型真菌和共生型真菌）和13個(gè)重要的生態(tài)系統(tǒng)功能指標(biāo)，通過平均值法、未加權(quán)的閾值法和加權(quán)的閾值法等多種生態(tài)系統(tǒng)多功能計(jì)算方法，分析了空間尺度介導(dǎo)的多營(yíng)養(yǎng)級(jí)多樣性和共線性網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性如何影響生態(tài)系統(tǒng)的多功能性。研究結(jié)果表明，與單一生物類群相比，多營(yíng)養(yǎng)級(jí)多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響更大，暗示維持生態(tài)系統(tǒng)的多功能性需要多類群共同參與。共線性網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性與生態(tài)系統(tǒng)的多功能性之間顯著正相關(guān)；隨著空間尺度的增大，多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能性之間的相關(guān)性呈上升趨勢(shì)，表明在更大的空間尺度上，多營(yíng)養(yǎng)級(jí)多樣性和互作網(wǎng)絡(luò)與生態(tài)系統(tǒng)多功能性之間的關(guān)系可能更為緊密。值得強(qiáng)調(diào)的是，研究還發(fā)現(xiàn)，高海拔樹線附近的森林群落具有更高的生態(tài)系統(tǒng)多功能性，在未來的研究和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)中需特別關(guān)注。相關(guān)研究結(jié)果對(duì)滇西北亞高山森林生物多樣性的保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)管理提供了重要的科學(xué)支撐。 

　　目前，研究成果以Multitrophic diversity and biotic associations influence subalpine forest ecosystem multifunctionality為題在美國(guó)生態(tài)學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)刊Ecology在線發(fā)表。羅亞皇副研究員為論文第一作者，高連明研究員為通訊作者。該研究得到中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng) (XDB31000000)、國(guó)家自然科學(xué)基金（31800354、41971071)）、中國(guó)科學(xué)院青促會(huì) (2021392)和中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作項(xiàng)目（151853KYSB20190027）等項(xiàng)目的資助。  

　　文章鏈接 

圖1 尺度依賴的多營(yíng)養(yǎng)級(jí)多樣性和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性對(duì)海拔梯度的生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響示意圖 

圖2 海拔、多營(yíng)養(yǎng)級(jí)多樣性和生物相互作用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性(閾值為T = 25%) 影響的結(jié)構(gòu)方程模型。其中a: 領(lǐng)體尺度; b: 樣方尺度。