沈陽生態所揭示維持溫帶森林地上生物量穩定性的機制

　　自20世紀50年代以來，生物多樣性與生態系統穩定性的關系一直是生態學中重點討論的理論問題之一。主要爭論表現在是物種多樣性還是物種組成(優勢種)對生態系統穩定性起作用？哪個水平的物種多樣性(物種豐富度、物種均勻度、物種多樣性指數、種間差異等)對生態系統穩定性起作用等幾個方面。在目前多樣性與穩定性的研究中，多針對簡單的生態系統（如草地生態系統）或模擬系統，與自然界中的真實生態系統在各個方面均有較大的差別，能否、以及如何將簡單系統中得到的結果應用于復雜的自然群落還需作進一步深入研究。森林生態系統作為陸地生物圈的主體，是群落結構最復雜、生物多樣性最豐富、生態功能最齊全的自然生態系統，因而維持森林生態系統結構和功能穩定性是全球生態安全的保障，也是我國生態文明建設的重要基礎。

　　基于此，中國科學院沈陽應用生態研究所天然林生態組研究團隊以長白山針闊混交林為研究對象，基于連續10年的長期動態監測數據，整合分析了物種多樣性、種間異步性、優勢樹種和土壤養分對地上生物量時間穩定性的直接和間接影響。結果顯示，種間異步性（species asynchrony），而非物種多樣性，是維持溫帶森林地上生物量穩定性的主要驅動力，且其影響程度隨著森林演替呈增加趨勢（如圖）。去除土壤養分的影響后，物種多樣性和優勢種對老齡林的時間穩定性亦表現出正向促進作用，但對次生林基本沒有影響。研究結果突出了由時間生態位分化形成的種間異步性在調節自然生態系統穩定性中的重要作用，揭示了物種多樣性和樹種組成(優勢種)對溫帶天然林穩定性影響主要發生在老齡林的現象。因此，為了維持森林地上碳庫的穩定性，在森林經營過程中，在物種配置時應著重考慮具有強異步性特征的樹種。

　　研究結果以Temporal stability of aboveground biomass is governed by species asynchrony in temperate forests 為題在線發表于Ecological Indicator 雜志，副研究員原作強為第一作者，研究員郝占慶為通訊作者。該研究得到中科院先導專項（B類）、國家自然科學基金和中科院青促會項目等的支持。

圖：物種多樣性、種間異步性、優勢樹種和土壤養分對地上生物量時間穩定性的直接和間接影響