沈阳生态所森林凋落物多样性与分解速率关系研究获进展

植物凋落物的分解是生态系统物质循环中必不可少的环节，同时也是生态系统最重要的功能之一。该领域内，关于植物凋落物分解的研究较多，但将凋落物分解这一生态系统功能与生物多样性相联系，研究后者变化对前者影响的实例较为缺少，生物多样性的生态系统功能研究仍集中在生产力方面，而关于生物多样性对凋落物分解的影响及其机理研究尚处于起步阶段，尤其是植物多样性对分解的作用及其机制尚未被认知。

近日，中国科学沈阳应用生态研究所生态化学计量学组硕士研究生李姗姗在研究员王正文的指导下，利用在亚热带森林采集的拟赤杨（Alniphyllumfortunei）、山桐子（Idesiapolycarpa）、香樟（Cinnamomumcamphora）和虎皮楠（Daphniphyllumoldhamii）等4种乔木树种，及其中每种包含的4个不同家系(seed family) 衰老叶片，进行不同物种/家系叶片的混合，并通过实验室恒温培养箱进行的微宇宙（填有凋落物采集地的土壤）实验，研究了凋落物基质的物种、遗传多样性对凋落物分解速率的影响。整个实验在物种水平上设计有1、2、4个物种叶片混合的处理，而在上述3种混合处理中，针对每一个物种又设计有1、2、4个家系的混合处理，共计8种多样性组合处理，246个微宇宙，置于黑暗和25℃条件下培养12周。测定结果表明，凋落物基质组成的物种多样性对其分解速率的影响，与组成凋落物的具体物种有关，即这种影响具有物种依赖性；如果忽略物种属性，凋落物的分解则是随着组成凋落物的总的家系数目增加而加快。但研究者并未在这次实验中发现物种多样性与遗传多样性存在交互作用。该研究还发现凋落物分解速率不受其初始碳含量的影响，但与其氮含量、氮磷比均呈负相关关系。该研究的意义在于将生物多样性与分解联系起来，且这种多样性同时包含了物种水平和遗传水平。因此，对凋落物的分解研究、生物多样性的生态系统功能研究具有一定的开创意义。

相关研究成果发表于Journal of Plant Ecology上。该研究得到了国家自然科学基金面上项目、德国研究基金的资助。

图1.分解速率随组成凋落的物种/家系数目的变化

图2.两个物种的混合处理中分解速率随凋落物遗传多样性的变化