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　　全球變化（包括氣候變化、土地利用和地表覆蓋變化）和人類活動(dòng)等導(dǎo)致了生物多樣性的加速喪失，進(jìn)而影響了生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。近年來，生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響機(jī)制受到廣泛關(guān)注，是生物多樣性和生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。大量關(guān)于生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系的研究表明，生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)功能的主要驅(qū)動(dòng)力，但以往的研究主要集中在草地生態(tài)系統(tǒng)。森林作為陸表最重要的生態(tài)系統(tǒng)，在調(diào)節(jié)全球碳循環(huán)、減緩氣候變化、維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能中發(fā)揮著不可或缺的作用。在自然森林群落中，群落結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比草地生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜。除了喬木樹種外，林下的灌木和草本具有高的物種多樣性和重要的生態(tài)系統(tǒng)功能，但是，還缺乏將森林群落的喬木、灌木和草本多個(gè)層次的整合研究。森林群落中配置于不同垂直層的物種在進(jìn)化歷史、功能策略等方面存在較大差異，導(dǎo)致群落的構(gòu)建機(jī)制可能不同。同時(shí)，將空間尺度納入其中綜合考慮時(shí)，多維（multi-dimension）生物多樣性，包括物種多樣性、系統(tǒng)發(fā)育多樣性和功能多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能之間的關(guān)系尚不清楚，其潛在的驅(qū)動(dòng)機(jī)制也有待深入研究。 

　　云南西北部地處我國三大河流（怒江、瀾滄江和金沙江）的上游，區(qū)域內(nèi)有三江并流世界自然遺產(chǎn)地和眾多的自然保護(hù)區(qū)。由于其復(fù)雜的地質(zhì)、氣候歷史和多樣的地形地貌，造就了其富有特色的生物多樣性。該地區(qū)位于全球生物多樣性的熱點(diǎn)地區(qū)“中國西南山地”的核心區(qū)域，是氣候變化最為敏感和脆弱的地區(qū)之一。玉龍雪山沿海拔梯度存在多種氣候類型，植物種類繁多，呈現(xiàn)出較為完整的山地植物垂直帶譜，是滇西北植物多樣性的縮影，也是我國重要的生態(tài)安全屏障，具有重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。區(qū)域內(nèi)的森林群落垂直結(jié)構(gòu)明顯，林下?lián)碛胸S富的植物多樣性，為研究森林生態(tài)系統(tǒng)功能提供了天然的場所。中國科學(xué)院昆明植物研究所植物多樣性演化和生態(tài)適應(yīng)團(tuán)隊(duì)高連明研究組和植物多樣性與基因組學(xué)團(tuán)隊(duì)李德銖研究組依托麗江森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站，于2013年開始，在麗江玉龍雪山建立了沿海拔梯度的森林群落樣帶，旨在開展全球變化生態(tài)學(xué)和群落生態(tài)學(xué)研究，以期揭示自然狀態(tài)下真實(shí)的森林生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)系。 

　　最近，該團(tuán)隊(duì)與加拿大多倫多大學(xué)Marc Cadotte教授、美國哥倫布大學(xué)Kevin Burgess教授合作，以玉龍雪山沿海拔梯度樣帶為平臺(tái)，綜合多維生物多樣性（物種多樣性、系統(tǒng)發(fā)育多樣性和功能多樣性）和森林垂直結(jié)構(gòu)（喬木、灌木和草本）研究了不同空間尺度（鄰體尺度和樣方尺度）下生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能（地上生物量）的影響。研究發(fā)現(xiàn)，喬木的地上生物量與群落性狀組成（高度和葉片磷含量）和功能多樣性（比葉面積）呈正相關(guān)關(guān)系，暗示選擇效應(yīng)和生態(tài)位互補(bǔ)效應(yīng)均為主導(dǎo)因素。喬木的地上生物量并未顯著降低林下植物的地上生物量，而灌木的生物量與種子大小的多樣性或多性狀綜合的功能多樣性相關(guān)聯(lián)；草本植物的地上生物量則主要受系統(tǒng)發(fā)育多樣性和物種多樣性的影響，表明互補(bǔ)效應(yīng)在林下的群落中扮演重要角色。海拔梯度主要通過物種多樣性、系統(tǒng)發(fā)育多樣性和功能多樣性對(duì)生物量產(chǎn)生間接影響。在全球變化背景下，該研究結(jié)果有助于科學(xué)支撐森林生物多樣性的保護(hù)和管理。隨著空間尺度的增大，多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能之間的相關(guān)性呈上升的趨勢，暗示在更大的空間尺度上，生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能之間的關(guān)系可能更為緊密。因此，在山地森林生態(tài)系統(tǒng)實(shí)施天然林保護(hù)或者人工林建設(shè)中，不僅要考慮喬木樹種的多樣性，林下的灌木和草本作為獨(dú)特的系統(tǒng)也需要納入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的考量中。該研究對(duì)于森林生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和天然林保護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。 

　　目前，研究成果以“Greater than the sum of the parts: how the species composition in different forest strata influence ecosystem function”為題在國際生態(tài)學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Ecology Letters在線發(fā)表。在站博士后羅亞皇為論文第一作者，合作導(dǎo)師高連明研究員和李德銖研究員為共同通訊作者。該研究得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng) (XDB31000000)、國家自然科學(xué)基金（31800354）、國家博士后基金（2017M623082）、云南省科技領(lǐng)軍人才項(xiàng)目（2017HA014）和云南省博士后定向培養(yǎng)項(xiàng)目的資助。該研究同時(shí)得到中西南野生生物種質(zhì)資源庫分子生物學(xué)平臺(tái)的支持。 

　　文章鏈接 

圖1 玉龍雪山沿海拔梯度的植被分布及森林群落樣方設(shè)置示意圖 

圖2 尺度依賴的森林群落不同垂直層多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系示意圖